[发明专利]一种耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐火材料及其制备方法。该耐火材料的原料组成按重量份计，包括：废催化剂30‑80份，高岭土20‑80份，发泡剂0.01‑5份，粘土25‑60份。该耐火材料的制备方法包括：按配方将废催化剂、高岭土、发泡剂、粘土混合均匀，然后加入水混捏，成型，干燥和煅烧，得到耐火材料。该耐火材料不但将废催化剂变废为宝，而且还具有良好的耐温和隔热效果，具有优异的力学性能，特别适宜用作高温设备衬里材料。

技术领域

本发明涉及一种耐火材料及其制备方法，属于耐火材料技术领域。

背景技术

催化裂化是炼油厂普遍采用的重质油轻质化加工工艺之一，也是炼油工业中催化剂用量最大的二次加工工艺。随着世界原油品质的重质化和劣质化，以及对清洁油品需求量不断增大和环保要求日趋严格的情况下，催化裂化催化剂的置换率增高，因重金属沉积、结焦等原因造成的废催化裂化催化剂量日益增加。目前，通常采用地下掩埋的方式处理，不仅严重污染大气、土壤和水资源，而且还造成资源浪费，增加了企业成本。因此，如何有效处理和利用废催化裂化催化剂成为当前倍受关注的重点课题。

催化裂化催化剂为氧化铝和氧化硅系催化剂，一般为天然硅酸铝、合成硅酸铝和分子筛催化剂，还含有少量的稀土氧化物。在催化裂化加工过程中，原料中的Ni等重金属大部分沉积在催化剂上，催化裂化反应过程中生成的含碳物质也会沉积在催化剂表面，覆盖了催化剂的活性中心或活性中心中毒，最终使催化剂失去活性且再生也无法达到使用要求，成为废催化剂。

现有技术中有采用不同方法恢复废催化裂化催化剂活性，但其效果不佳，比如CN104801353A、CN104841495A、CN104815704A等采用与四氯化硅反应等方法恢复催化剂的活性，但其中的重金属脱除率较低，从而使催化剂的活性恢复是有限的。

如何充分利用废催化裂化催化剂，使其变废为宝，从而解决因废催化剂带来的环境污染问题，而且还可以创造一定的经济效益，该课题当前处于探索中。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种耐火材料及其制备方法。该耐火材料不但将废催化剂变废为宝，而且还具有良好的耐温和隔热效果，具有优异的力学性能，特别适宜用作高温设备衬里材料。

本发明第一方面提供了一种耐火材料，其原料组成按重量份计，包括：

废催化剂30-80份，优选为30-65份，

高岭土20-80份，优选为30-70份，

发泡剂0.01-5份，优选为0.03-5份，

粘土25-60份，优选为30-50份。

进一步地，废催化剂的粒径为40微米以下，优选为20微米以下，高岭土的粒径为30微米以下，优选为20微米以下。

进一步地，所述废催化剂为含稀土金属的废催化剂，优选废FCC催化剂。稀土金属选自La、Ce、Pr、Nd中的至少一种，优选为La和/或Ce。以废催化剂的重量为基准，稀土金属的含量为0.5％-8.0％。

进一步地，所述高岭土为高岭土原粉，选自富碱金属和/或碱土金属的高岭土，其中以煅烧高岭土为基准，碱金属和/或碱土金属的重量含量以氧化物计为5％-20％，优选为10％-20％。所述的碱金属为钾、钠中的至少一种，碱土金属为镁、钙中的至少一种。所述的煅烧高岭土的煅烧温度为1000-1100℃。

进一步地，所述发泡剂为碳酸钙。

进一步地，所述粘土为半软质粘土和/或软质粘土。

进一步地，所述耐火材料中，还可以加入粘合剂，所述的粘合剂为纤维素和/或聚乙烯醇，加入量为15份以下。