一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料领域，具体关于一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法；在粉煤灰中加入氧化铁粉末，提高混合物氧化铁含量，然后将激发剂加入到水中，混合均匀后加入到粉煤灰和改性稀土渣中，拌和均匀后形成浆状体，然后在搅拌下升温激发，降温到室温后将氧化锆，钨酸锰，二硼酸锌一氧化物和稀土硝酸盐，经过煅烧陶化后得到；本发明专利技术的耐火砖使用廉价的粉煤灰和废料稀土渣为主要原材料，通过掺入功能增强作用的粉体，并经过陶瓷化煅烧制备得到，其制备成本低，工艺简单，具有较好的耐熔融盐腐蚀的性能；有效的解决了废渣中的碱金属盐受热而成熔融状态，熔融碱金属盐会对回转窑的耐火衬里产生腐蚀的问题，降低回转窑维护成本。降低回转窑维护成本。降低回转窑维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料领域，尤其是一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法。

技术介绍

[0002]在危险废物焚烧回转窑内部砌筑耐火砖，用来保护危险废物焚烧时的高温及腐蚀对回转窑产生直接的危害。耐火砖的性质取决于其物相的组成、分布及各相的化学特性，即取决于化学矿物化学成分。一般危险废物焚烧回转窑所采用的耐火砖的主要化学成分有高铝砖、镁砖、镁铝砖及硅砖等。高铝砖中氧化铝含量比较高，一般在70%左右；镁砖主要为氧化镁及其他金属氧化物组成的矿物质；硅砖主要为二氧化硅及其他金属氧化物形成的稳定的非晶态物质。
[0003]高温焚烧处置含盐固体废弃物遇到的难题在于废渣中的无机盐组分对焚烧炉运行的影响。在高温回转窑处置含盐废渣过程中，废渣中的碱金属盐受热而成熔融状态，熔融碱金属盐会对回转窑的耐火衬里产生腐蚀。在回转窑运行过程中，粘附在耐火砖上的碱金属盐会引起私附处耐火砖产生腐蚀并进一步腐蚀到耐火砖内部，缩短了耐火砖的使用期限。回转窑运行过程中耐火砖因腐蚀而脱落将导致停炉，耐火砖更新替换的费用是高温回转窑危险废物处置系统主要的运行成本。
[0004]所以制备一种具有耐熔融盐腐蚀的耐火砖材料，能够大幅度的降低回转窑危险废物处置系统的运行成本。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法。
[0006]一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法，其具体方案如下：按照质量份数，在50
‑
65份的粉煤灰中加入氧化铁粉末，使混合物氧化铁含量(质量百分数)为8.5%
‑
12.5%，然后将1.5
‑
2.8份的激发剂加入到16
‑
22份的水中，混合均匀后加入到粉煤灰和20
‑
35份的改性稀土渣中，拌和均匀后形成浆状体，然后在搅拌下升温激发10
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60min，降温到室温后将5.6
‑
8.2份的氧化锆，0.5
‑
1.6份的钨酸锰，2.3
‑
3.8份的二硼酸锌一氧化物和0.2
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0.6份的稀土硝酸盐加入到浆状体中搅拌混合均匀，然后将浆状体倒入模具中，养护成型得到耐火砖砖坯，将得到的砖坯在700
‑
780℃下煅烧60
‑
180min，然后升温到800
‑
1200煅烧2
‑
5h，完成后即可得到所述的耐熔融盐腐蚀的耐火砖。
[0007]所述的改性稀土渣是将稀土渣按照固液比1:2
‑
5加入到质量浓度为3%
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8%的稀盐酸中，在65
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85℃下搅拌处理3
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6h，完成后经过过滤，洗涤，并在150
‑
250℃下处理60
‑
180min得到。
[0008]所述的激发剂为氢氧化钠和氢氧化钾按照质量比1：08
‑
1.6混合得到。
[0009]所述的养护成型条件为25
‑
35℃下养护24
‑
96h。
[0010]所述的稀土硝酸盐为硝酸钇或硝酸铈。
[0011]所述的升温激发温度为55
‑
75℃。
[0012]本专利技术的耐熔融盐腐蚀的耐火砖是以高含铁量的粉煤灰和改性稀土渣为基体主要原料，两种原料经过双碱在加热条件下的激发发生解聚，形成硅酸盐和铝酸盐的寡聚体、二聚体或单体，这些解聚的小分子在碱性环境下可以重新发生缩聚反应生成通过桥氧键连接的
‑
Si
‑
O
‑
Al
‑
的网络结构的无机聚合物，该种无机聚合物具有较好的耐碱腐蚀性能；本专利技术调整配方，提升该种无机聚合物中的氧化铁含量和掺入二硼酸锌一氧化物，能够在高温煅烧的时候避免材料粉化，并使材料陶化转变；此外，氧化锆以及钨酸锰的掺入，能够明显改善材料的组织分布，细化组织结构，提高材料的致密性，提高材料的耐磨性、结合强度和耐碱腐蚀性能。改性稀土渣中和硝酸盐的稀土元素，能够促进烧结固—液相之间的结合与结晶，晶界的结晶化程度越高，耐蚀性越强。
[0013]本专利技术的耐火砖使用廉价的粉煤灰和废料稀土渣为主要原材料，通过掺入功能增强作用的粉体，并经过陶瓷化煅烧制备得到，其制备成本低，工艺简单，具有较好的耐熔融盐腐蚀的性能；有效的解决了废渣中的碱金属盐受热而成熔融状态，熔融碱金属盐会对回转窑的耐火衬里产生腐蚀的问题，降低回转窑维护成本。
附图说明
[0014]图1：实施例3制备的样品在耐腐蚀性测试后的照片；图2：实施例4的样品在耐腐蚀性测试后的照片。
具体实施方式
[0015]下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：粉煤灰的主要化学组成：二氧化硅(38.52％)，氧化铝(24.68％)，氧化钙(4.27％)，氧化钛(1.27％)，氧化铁(5.12％)，五氧化二磷(0.18％)，氧化镁(0.47％)，氧化钠（0.26％)，氧化钾(1.24％)，三氧化硫(0.32％)，其它(23.67％)。
[0016]实施例1一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法，其具体方案如下：按照质量份数，在50份的粉煤灰中加入1.69份的氧化铁粉末，使混合物氧化铁含量(质量百分数)为8.5%，然后将1.5份的激发剂（氢氧化钠和氢氧化钾按照质量比1：08混合得到）加入到16份的水中，混合均匀后加入到粉煤灰和20份的改性稀土渣中，拌和均匀后形成浆状体，然后在搅拌下升温55℃激发10min，降温到室温后将5.6份的氧化锆，0.5份的钨酸锰，2.3份的二硼酸锌一氧化物和0.2份的硝酸钇加入到浆状体中搅拌混合均匀，然后将浆状体倒入模具中，在25℃下养护24h养护成型得到耐火砖砖坯，将得到的砖坯在700℃下煅烧60min，然后升温到800煅烧2h，完成后即可得到所述的耐熔融盐腐蚀的耐火砖。
[0017]改性稀土渣是将稀土渣按照固液比1:2加入到质量浓度为3%的稀盐酸中，在65℃下搅拌处理3h，完成后经过过滤，洗涤，并在150℃下处理60min得到。
[0018]实施例2一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法，其具体方案如下：按照质量份数，在55份的粉煤灰中加入2.96份的氧化铁粉末，使混合物氧化铁含量(质量百分数)为10.5%，然后将2.2份的激发剂（氢氧化钠和氢氧化钾按照质量比1：1.2混合得到）加入到18份的水中，混合均匀后加入到粉煤灰和28份的改性稀土渣中，拌和均匀后
形成浆状体，然后在搅拌下升温65℃激发300min，降温到室温后将6.8份的氧化锆，1.2份的钨酸锰，3.2份的二硼酸锌一氧化物和0.4份的硝酸铈加入到浆状体中搅拌混合均匀，然后将浆状体倒入模具中，在30℃下养护72h养护成型得到耐火砖砖坯，将得到的砖坯在740℃下煅烧120min，然后升温到1000煅烧3.5h，完成后即可得到所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐熔融盐腐蚀的耐火砖的制备方法，其具体方案如下：按照质量份数，在50
‑
65份的粉煤灰中加入氧化铁粉末，使混合物氧化铁含量(质量百分数)为8.5%
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12.5%，然后将1.5
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2.8份的激发剂加入到16
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22份的水中，混合均匀后加入到粉煤灰和20
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35份的改性稀土渣中，拌和均匀后形成浆状体，然后在搅拌下升温激发10
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60min，降温到室温后将5.6
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8.2份的氧化锆，0.5
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1.6份的钨酸锰，2.3
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3.8份的二硼酸锌一氧化物和0.2
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0.6份的稀土硝酸盐加入到浆状体中搅拌混合均匀，然后将浆状体倒入模具中，养护成型得到耐火砖砖坯，将得到的砖坯在700
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780℃下煅烧60
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180min，然后升温到800
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1200煅烧2
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5h，完成后即可得到所述的耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洋洋，
申请(专利权)人：泰兴瑞深新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：