[发明专利]一种铝灰微孔砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝灰微孔砖及其制备方法：将二次铝灰通过球磨、过筛、水洗、干燥处理，得到粒径分布均匀、理化性质稳定的铝灰粉体；将水、成型助剂与所得铝灰粉体、造孔剂、烧结助剂、致密化物质混合，然后搅拌加热、装模、压制、焙烧；本发明制得的铝灰微孔砖具有保温性能，实现了二次铝灰的资源化再利用，为铝工业固废处理提供了新的途径。

技术领域

本发明属于铝工业固废综合利用技术领域，涉及一种利用二次铝灰制备保温耐火铝灰烧结砖的方法。

背景技术

在铝土矿或再生铝熔铸过程中定期扒出的灰渣称为一次铝灰，一次铝灰中金属铝含量在70％～80％，一般采用炒灰或压榨等方法回收一次铝灰中的金属铝，经提铝后得到的细灰即为二次铝灰。二次铝灰中金属铝的含量为2％-5％，氧化铝含量为40％-60％，与一次铝灰相比，铝的整体含量降低，同时，二次铝灰中还存在盐类组分，主要为可溶性的氯化物等。目前工业上所产生的二次铝灰的量是巨大的，工厂处理二次铝灰的最主要方式是堆放，占用了大量的土地资源。

铝灰主要的资源化利用途径为生产耐火材料和建筑材料。目前二次铝灰多是用于生产水泥、耐火砖、瓷砖等，整体存在着制备工艺复杂、铝灰利用量少、原料经提纯后造成浪费等问题。中国专利CN112110738A公开了制备高铝质耐火材料的方法，实现了对二次铝灰的高值化利用，但所制得材料导热能力高。中国专利CN113816759A公开了制备保温耐火材料的方法，其进行了水解发泡造孔、中温烧蚀造孔、高温分解造孔，但产品属于轻质材料，且烧结温度较高。

中国专利CN109111234A公开了废铝灰再处理制成均质耐火原料的配方及制备方法，其以铝灰为生产原料，同时引入了少量的碳，但烧结温度高、也未进行造孔，制得的耐火原料内的气孔很少、保温性能低，因此不适合用作保温砖。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝灰微孔砖及其制备方法，在满足抗压强度标准的前提下制得保温性能更优异的铝灰砖。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种铝灰微孔砖的制备方法，包括以下步骤：

将二次铝灰进行预处理，得到粒径分布均匀、理化性质稳定的铝灰粉体(简称预处理二次铝灰)；将水、成型助剂与所得铝灰粉体、造孔剂、烧结助剂以及致密化物质混合，得到混合料(即进行混料)；将混合料脱水后依次进行装模、压制、焙烧，得到铝灰微孔砖。

优选的，所述二次铝灰的成分包括40％-60％的Al₂O₃、10％-20％的其他氧化物(MgAl₂O₄、MgO、SiO₂、Fe₂O₃、CaO等)、5％-15％的AlN和5％-15％的氯化盐(NaCl、KCl)，还包括少量Al单质。

优选的，所述预处理包括以下步骤：将二次铝灰依次进行球磨、过筛、水洗、干燥。

优选的，所述过筛采用60-80目筛子。

优选的，所述水洗的处理条件包括：浸泡用水量为经球磨以及过筛后的二次铝灰的质量的3-4倍，洗涤时间为15-20min。

优选的，所述预处理具体包括以下步骤：将二次铝灰进行球磨处理(干法球磨4-5h)；将球磨处理后的二次铝灰过筛，筛选得到粒度不大于0.2mm的二次铝灰；将筛选出的二次铝灰浸入水中并通过搅拌进行洗涤，搅拌后通过滤纸分离水中的二次铝灰，将该二次铝灰置于真空干燥箱内进行干燥。

优选的，所述造孔剂为碳粉，成型助剂为石蜡，烧结助剂为氧化镁，致密化物质为三氧化二铁。