[发明专利]一种用铬渣/高铬废砖制备危险废物焚烧回转窑用耐火材料的方法

说明书

本发明涉及一种利用铬渣/高铬废砖制备危险废物焚烧回转窑用耐火材料的方法，按重量百分比计的其原料组成为：30‑65％的铬渣或高铬废砖，40‑70％的刚玉或高铝矾土，2‑15％的金属铝粉，外加上述原料总量2‑6％的纸浆废液为结合剂。生产时按配比称取各种原料，混合均匀，经混料得到泥料，然后压制成型，在80℃‑200℃下干燥5‑25h，于1500‑1800℃隧道窑中高温烧成。本发明产品具有气孔率低、强度高、热震稳定性好、抗氧化还原性好、抗侵蚀和抗渗透性好等优异的性能指标，能够满足危险废物焚烧回转窑的使用。并且该材料内部为还原气氛，避免了Cr3+被氧化成Cr6+而带来的环境污染，将铬渣和高铬废砖再利用，实现资源的可持续发展。

技术领域

本发明涉及一种用铬渣/高铬废砖制备危险废物焚烧回转窑用耐火材料的方法，属于耐火材料领域。

背景技术

铬为战略金属，且居首位。全球铬资源存储不丰富，属稀缺资源，并且分布极不均衡，91.2％的铬矿分在南非、哈萨克斯坦和津巴布韦，我国的铬矿资源不但十分匾乏，而且矿石质量较差，铬矿的产量和质量远远满足不了国内的需要。通常，每生产1t金属铬排放15t铬渣，铬渣的主要成分为Al2O3和Cr2O3。铬渣对生态环境等存在一定的危害性，但如果治理得当，又是可利用的资源。

目前国内水煤浆加压气化炉使用Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖(近90％的Cr2O3)作为内衬工作层。为保护环境和身体健康，人们一直在努力减少含铬材料的使用，例如，水泥回转窑内衬材料已基本实现了无铬化。然而，在水煤浆气化炉中，目前仍没有合适的材料替代高铬砖。

回转式焚烧窑是国际工业废物处理领域广泛应用的焚烧设备，在工业废物焚烧领域的市场占有率较高，也是我国科技部和国家环保总局所发布的国家工业废物处理技术政策中推荐的焚烧炉炉型。它可同时处理固体和液体废物，固体废物由专用输送设备送入回转窑，液体废物通过高效雾化设备喷入窑体进料端，废物在回转窑内完成水分蒸发、挥发分析出、着火及燃烧的过程，要求工作内衬耐火材料具有高强度、高化学稳定性、低气孔、热震稳定性能好、抗酸碱和盐的侵蚀性好以及不受金属和熔渣的润湿。氧化铬具有优良的抗侵蚀性，其难以被渣液润湿，能有效地抑制渣向开口气孔中的浸透；若氧化铬熔解到渣中，渣的粘性就会增高，渣与耐火材料发生反应，粘性高的渣则变成耐火材料的保护层。所以含氧化铬的材料是危废危险废物焚烧回转窑的首选内衬材料。

发明内容

本发明旨在利用铬渣/高铬废砖制备出一种危险废物焚烧回转窑用耐火材料，具有气孔率低、强度高、耐磨性好、热震稳定性好、抗氧化还原性好、抗侵蚀和抗渗透性好等优异的性能指标，能够满足危险废物焚烧回转窑的使用。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种用铬渣/高铬废砖制备危险废物焚烧回转窑用耐火材料，其特征在于：按重量百分比计，所述原料组成为30-65％的铬渣或高铬废砖、40-70％的刚玉或高铝矾土，2-15％的金属铝粉，外加上述原料总量2-6％的纸浆废液为结合剂。

所述铬渣或高铬砖有3-1mm、1-0mm、小于0.088mm三种粒度，所述刚玉或高铝矾土有3-1mm、1-0mm、小于0.088mm三种粒度，所述金属铝粉的粒度为小于0.088mm，不同粒度的比例为：1≤粒度≤3mm，44-66％；0≤粒度≤1mm，18-30％；0≤粒度≤0.088mm，17-30％。