[发明专利]一种以废镁碳砖基质料为原料制备氧化镁晶须的方法

说明书

本发明涉及耐火材料技术领域，具体是一种以废镁碳砖基质料为原料制备的氧化镁晶须及其制备方法。该氧化镁晶须由下述重量百分比的原料组分组成：废镁碳砖基质料90～96%，金属铝粉2～5%，纳米二氧化硅粉2～5%，以上述原料组分合计为100%，外加3～5%的酚醛树脂作为结合剂。本发明使用废镁碳砖基质料，属于二次废弃物，原料的利用解决了固体废弃物的处理问题，节省大量处理费用，同时减小了环境污染。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体是一种以废镁碳砖基质料为原料制备的氧化镁晶须及其制备方法。

背景技术

镁碳砖由于具有良好的高温性能和优良的抗渣性能，一直作为转炉和钢包工作衬的主要耐火材料。使用到一定炉次后镁碳砖残厚变薄，性能下降，就要被拆除，属于炼钢耗材，我国每年有近百万吨镁碳砖报废。美国、日本等发达国家较早就开始了关于废旧镁碳砖的再利用研究工作，并使得废旧材料的利用率逐年提高。近年来，我国不少科研单位及企业也都在积极的开展这方面的研究，归纳起来主要有四种方法：①烧失法：利用石墨在800℃以上高温氧化的原理，将用后镁碳砖中的石墨、结合剂及添加物全部氧化掉，使原砖内的粗、中、细颗粒完全分离，让电熔镁砂复原，将获得的电熔镁砂颗粒重新以颗粒料形式加入镁碳砖中，该方法的缺点是回收率低，只回收了颗粒料部分；②直接破碎法：将废镁碳砖破碎至不同粒度直接使用，该方法工艺简单，但由于未将结合剂烧掉，分离效果较差，破碎后假颗粒较多，严重影响性能，只能作为干式料、修补料等降级使用；③浮选法：将废镁碳砖粉碎，加入浮选剂，经反复浮选后浓缩、压滤脱水后烘干得到镁砂产品，该方法的优点是废镁碳砖的收得率高，缺点是工艺过程复杂；④碳热还原法：以废弃镁碳砖为主要原料，经拣选、破碎、磨细，配料、调整配料中碳组分含量，经成型和气氛烧结合成，首先对气氛炉抽真空，在氩气保护下升温，到达合成温度通入氧气，氧气与镁蒸汽反应生成氧化镁晶须。该方法的优点是制备了性能良好的氧化镁晶须材料，缺点是需经过抽真空-通氩气保护-通氧气等复杂操作，生产成本高，工业化生产困难。

专利“用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法CN 101891489 A”公开一种用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，包括以下步骤 ：①除去废砖表层杂物；②装窑，采用外来燃料加热，升温至800~1000℃，物料内的石墨开始燃烧作燃料，鼓风80~180mm 升温至1350~1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风30~90min，降温到600~650℃，保温300~600min，使物料中的结合剂氧化；④冷却，出窑，剔去脱碳层；⑥破碎，碾压，筛分，成品。采用酚醛树脂在 460℃以上发生氧化，失去结合强度的原理，消除了假颗粒。用此方法烧出来的产品，纯度很高，保持了原始电熔镁砂的性能。此种方法的缺点是仅回收了颗粒料部分，回收率低；

专利“一种以废镁碳砖为主要原料的干式料及其制备方法CN 102910924 A”公开了一种以废镁碳砖为主要原料的干式料及其制备方法，包括以下组分且各组分质量百分比为：废镁碳砖：95～97wt％ ；改性树脂：2.3～3.9wt％；乌洛托品：0.1～0.3wt％；硼砂：0.5～0.9wt％。以废镁碳砖为原料，通过直接破碎-筛分来制造干式料。该方法的优点是工艺过程简单，废镁碳砖的利用率高，但是大大降低了废镁碳砖的使用性能；

专利“一种废镁碳砖的回收利用方法CN 102069036 A”公开了一种废镁碳砖的回收利用方法，包括以下步骤：①将废镁碳砖粉碎得到矿粉；②将矿粉置入搅拌槽内加入水搅拌成矿浆；③粗选：粗选出的泡沫通过管道进入一次精选，矿浆进入一次扫选；④一次精选；采用机械搅拌式浮选机进行精选；⑤二次精选 ：采用两台自吸空气和自吸矿浆双重功能的机械搅拌式浮选机进行精选；⑥步骤③中经过粗选后的矿浆进入一次扫选，浮选后的矿浆进入二次扫选；⑦二次扫选：浮选后的矿浆进入三次扫选；⑧三次扫选：浮选后的矿浆进入四次扫选；⑨四次扫选：浮选后的矿浆经过浓缩、压滤脱水后烘干得到镁砂。该方法的优点是废镁碳砖的收得率高，缺点是工艺过程复杂，回收成本高；