一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法技术

本发明专利技术提供一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，属于新材料制备技术领域。该方法将0‑50mm不同粒度的钙渣，粉碎后，按高温结合剂的级别牌号，配一定比例的氧化铝粉，通过电熔或烧结后，冷却破碎研磨即得高温结合剂。该方法金属钙渣全部得以应用，代替了近50％的氧化铝粉和全部石灰石，不仅实现了废物综合利用，而且节省了国家矿山资源。

A Method for Producing High Temperature Aluminate Binder from Calcium Slag

The invention provides a method for producing aluminate high temperature binder from metal calcium slag, which belongs to the technical field of preparing new materials. In this method, 0 50mm calcium slag with different granularity is crushed, and a certain proportion of alumina powder is prepared according to the grade of high temperature binder. After electric melting or sintering, the high temperature binder is obtained by cooling, crushing and grinding. This method can replace nearly 50% aluminium oxide powder and all limestone. It not only realizes the comprehensive utilization of waste, but also saves the national mine resources.

【技术实现步骤摘要】
一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法
本专利技术涉及新材料制备
，特别是指一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法。
技术介绍
目前，我国矿产资源已经过了多年的大量开采，自然资源及矿产资源短缺已成为制约可持续发展的“瓶颈”，而大量的工业尾渣堆积露天，既造成资源严重浪费，也污染环境。面对经济快速增长、资源能源短缺、生态环境恶化的严峻形势，开展工业废渣高效综合利用，是解决我国资源紧张的重要途径。金属钙为冶金工业的主要原料，每年全国有5万吨产量，同时产生钙渣约15万吨。我国从2003年开始，进行了较大批量的金属钙生产，初期大量钙渣作为垃圾堆积路边或填沟，严重造成了环境污染。后期有人将钙渣代替部分铝矾土，同石灰石一起熔融或高温烧结，生产预熔渣，用作炼钢冶金辅料，缓解了钙渣造成的环境压力，但至今还有一些单位不了解钙渣的应用价值，仍将其当垃圾处理，造成了环境污染。传统铝酸钙高温粘结剂的生产工艺，是以氧化铝粉和石灰石为主要原料，经高温熔融(或烧结)制得。而本专利技术提出以工业金属钙渣固体废弃物综合利用技术。主要以生产金属钙产生的废渣为原料，加入一定量的氧化铝粉，经高温熔融(或烧结)制得“铝酸钙高温粘结剂”系列(AI2O3：50％‐85％)产品。该工艺技术与传统工艺相比，金属钙渣全部得以应用，代替了近50％的氧化铝粉和全部石灰石，不仅实现了废物综合利用，节省了国家矿山资源。该工艺技术与上述提到的钙渣生产预熔渣的工艺相比，代替的是氧化铝粉，后者代替的是铝矾土，本技术产品明显提高了附加值，并节省了生产过程的大量能源。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法。该方法首先，将不同粒度的金属钙渣原料进行破碎，然后，按高温结合剂的级别牌号，在破碎后的金属钙渣中加入氧化铝粉，最后，通过电熔或烧结工艺处理，冷却后经破碎研磨得到高温结合剂。其中，金属钙渣原料的粒度小于50mm，破碎后的金属钙渣粒度不大于5mm。金属钙渣原料中含Al2O3：30％‐55％，CaO：40％‐65％。氧化铝粉添加量为金属钙渣的10％‐70％。电熔工艺具体为：将与氧化铝粉混匀的金属钙渣用电炉电熔，分时段出料，其中电炉电熔温度大于2000℃，电熔时间3h‐4h，出料时间间隔为3h‐5h。烧结工艺具体为：将与氧化铝粉混匀的金属钙渣压球或压制砖坯，进入高温回转窑煅烧或进入隧道窑高温煅烧，其中，压球时，压球直径为20‐50mm，压球添加水的比例小于3％；压制砖坯时，压制强度大于0.5MPa，煅烧温度为1600℃‐1650℃，煅烧时间为4h‐5h。上述压制砖坯后还可进入梭式窑煅烧或其他高温窑炉。冷却为室温自然冷却，冷却后破碎研磨细度小于320目。该方法生产的高温结合剂为Al2O3：50％‐85％的系列产品。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，金属钙渣代替了近50％的氧化铝粉和石灰石，金属钙渣全部利用，实现了废物综合利用，节省了国家矿山资源，提高了产品附加值，推动了科技进步。具体优点如下：(1)金属钙渣中的氧化铝成份，代替了氧化铝粉，省去了铝土矿生产氧化铝的工序，节省了铝土矿资源。(2)金属钙渣中的氧化钙成份，替代了氧化钙粉，省去了石灰石生产氧化钙的工序，节省了石灰石资源；(3)金属钙渣作为原料，直接配料使用，无需煅烧，实现了废物综合利用，节省了大量能源。附图说明图1为本专利技术的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法整体工艺流程图；图2为本专利技术的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法电熔工艺流程图；图3为本专利技术的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法烧结工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术提供一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法。如图1、图2和图3所示，该方法首先，将不同粒度的金属钙渣原料进行破碎，然后，按高温结合剂的级别牌号，在破碎后的金属钙渣中加入氧化铝粉，最后，通过电熔或烧结工艺处理，冷却后经破碎研磨得到高温结合剂。通过该方法制得的高温结合剂的主晶相为一铝酸钙(CA)和二铝酸钙(CA2)，属高温相，可以作为高温结合剂，与其它铝硅质高档耐火原料复合加工后，生产的不定形耐火材料或预制件，具有强度高、耐高温、耐磨损、耐烧蚀等优越性能。因此，被广泛用于冶金、建材、化工、有色等高温工业窑炉，部分产品还用于国防军工等领域。该方法具体实施过程如下：长治市彬烨钙合金工贸有限公司是从事钙合金生产加工的科技型企业，公司采用蓄热法工艺提取金属钙，实现了工艺、材料与设备的整体技术配套，年生产金属钙1万吨。与此同时，年产生金属钙渣3万吨。该企业采用上述方法，将0‐50mm金属钙渣粉碎至0‐1mm细度，并配氧化铝粉，钙渣粉与氧化铝粉比例为27:23。将两种材料均化混合并压制砖坯，然后装进隧道窑车，进行1550℃高温煅烧，再出窑冷却、破碎、细磨，最后装袋进行包装。该企业采用本专利技术技术方法共生产两批产品，其中第一批25t，第二批30t。第一批钙渣Al2O3含量43.81％，CaO含量50.86％；第二批钙渣Al2O3含量40.39％，CaO含量52.28％。两批产品生产的高温结合剂分别命名为A‐01和B‐02。两批产品技术指标如表1：表1采用本专利技术方法制备的高温结合剂技术指标通过上表可见，采用本专利技术技术，工业批量生产的产品应用结果表明，该高温结合剂效果与传统产品一样，可以大规模推广应用。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，其特征在于：首先，将不同粒度的金属钙渣原料进行破碎，然后，按高温结合剂的级别牌号，在破碎后的金属钙渣中加入氧化铝粉，最后，通过电熔或烧结工艺处理，冷却后经破碎研磨得到高温结合剂。

【技术特征摘要】
1.一种金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，其特征在于：首先，将不同粒度的金属钙渣原料进行破碎，然后，按高温结合剂的级别牌号，在破碎后的金属钙渣中加入氧化铝粉，最后，通过电熔或烧结工艺处理，冷却后经破碎研磨得到高温结合剂。2.根据权利要求1所述的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，其特征在于：所述金属钙渣原料的粒度小于50mm，破碎后的金属钙渣粒度不大于5mm。3.根据权利要求1所述的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，其特征在于：所述金属钙渣原料中含Al2O3：30％‐55％，CaO：40％‐65％。4.根据权利要求1所述的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，其特征在于：所述氧化铝粉添加量为金属钙渣的10％‐70％。5.根据权利要求1所述的金属钙渣生产铝酸盐高温结合剂的方法，其特征在于：所述电熔工艺具体为：将与氧化铝粉混匀的金属钙渣用电炉电熔，分时段出料，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，靳亲国，张梅，靳斐，王勇，
申请(专利权)人：屯留县彬烨钙合金工贸有限公司，郑州耐特冶金炉料有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14