[发明专利]镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于防腐材料领域，具体是指一种镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖及其制备方法。 

背景技术

防腐碳砖具有热稳定性好、机械强度高的优点，并且在低温和高温还原性气氛条件下都具有良好的惰性，不与酸性物质发生化学反应(氧化性酸除外)。因此广泛用于高炉炉底、电镀工业的酸洗槽、电镀槽，造纸工业的溶解槽，化学工业的反应槽、存贮槽，石油化学工业的高压釜等内衬防腐材料。 

传统的防腐碳砖以石油焦、沥青焦、无烟煤、焦炭和石墨为原料，以沥青、焦油和蒽油等为结合剂，经挤压成型后，在还原气氛下(埋碳，1300～1450℃×20h)烧结而成。由于在烧成过程中原料挥发分较大，不仅污染了环境，而且造成了产品气孔率偏高(20～25％)，还需要通过浸渍树脂的方法来减少气孔，提高耐酸性。该防腐碳砖的制备方法工艺复杂，制造成本高，而且生产周期长，生产环境差，耐酸性效果不佳。 

随着工艺改进，出现了不烧型耐酸防腐碳砖，主要原料为石油煅后焦、电锻精煤，沥青煅后焦等高碳质煅烧的碳素原料，添加石墨、 炭黑，以液态酚醛树脂为结合剂，经混碾设备混匀后，在压力机上成型，再经干燥窑(200±10℃×24h)干燥后得到成品。该方法所得产品灰分小(≤1wt％)，可在高温(≤200℃)强酸性(氧化性酸除外)环境中使用，质量好于传统防腐碳砖，但是其制造成本仍然较高，属于高档不烧耐酸防腐碳砖。 

镍铜冶炼酸性废水治理过程中防腐碳砖的使用环境为：弱酸性(H2SO4≤10％)，低温(温度≤60℃)。使用成本较高的不烧型耐酸防腐碳砖会造成极大浪费。 

发明内容

本发明的目的是根据现有技术的不足提供一种镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖，该耐酸防腐碳不仅热稳定性好、机械强度高、耐酸，同时成本也很低。 

本发明的技术方案如下：一种镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖，其原料包括质量百分数为10-30％的再生防腐碳砖、50-80％的焦炭、5-15％的无烟煤、0-5％的高温沥青和5-15％石墨，还包括了上述原料总质量5-20％的外加结合剂；所述再生防腐碳砖是指C含量≥98％、灰分≤2％的经破碎、筛分至粒径不大于2mm的报废防腐碳砖。 

优选的，所述外加结合剂是指液态酚醛树脂或液态古马隆树脂中的一种或两种。 

更优选的，所述液态酚醛树脂的固含量≥80％，残碳量≥30％。 

更优选的，所述液态古马隆树脂的固含量≥80％，残碳量≥30％。 

优选的，所述焦炭的C含量≥80％，灰分≤10％，且粒径不大于2mm且不小于0.088mm。 

优选的，所述无烟煤的C含量≥85％，灰分≤8％，且粒径不大于2mm。 

优选的，所述高温沥青的软化温度≥140℃，粒度为100目。 

优选的，所述石墨的C含量≥90％，灰分≤3％，粒度为100目。 

本发明的另一个目的是提供上述镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖的制备方法。 

一种制备上述镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖的方法，其步骤包括：将质量百分数为10-30％的再生防腐碳砖、50-80％的焦炭、5-15％的无烟煤、0-5％的高温沥青和5-15％石墨，以及上述原料总质量5-20％的外加结合剂混合10-30分钟后进行压砖成型，然后在150-250℃下热处理12-36小时，即得到所述镍铜冶炼酸性废水治理用耐酸防腐碳砖。 

本发明充分利用了由于尺寸不合适或者性能不够导致无法直接使用的报废防腐碳砖，不仅节省了堆积库存成本，而且高成本生产的不烧型防腐碳砖不合格产品也能得到再利用。同时，本发明采用焦炭、无烟煤等高C含量、高灰分、低成本的原料取代石油煅后焦、沥青煅后焦等高C含量、低灰分、高成本原料，因此降低了制造成本。本发明耐酸防腐碳的热稳定性好、机械强度高，由于镍铜冶炼酸性废水治理过程中防腐碳砖的使用环境为：弱酸性(H₂SO₄≤10％)，低温(温度≤60℃)，耐酸及耐热性能也可以达到要求，具有很强的实用 性。 

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明： 

实施例1 

将下述原料按重量百分比(wt％)比例配料： 

再生防腐碳砖，粒径不大于2mm，加入量10wt％； 

焦炭，粒径不大于2mm，加入量60wt％； 

无烟煤，粒径不大于2mm，加入量10wt％； 

高温沥青，粒度为100目，加入量5wt％；