[发明专利]一种利用废弃莫来石-刚玉砖制备轻质耐火材料的方法

摘要

本发明提供一种利用废弃莫来石‑刚玉砖制备轻质耐火材料的方法，属于耐火材料技术领域。该方法包括废弃莫来石‑刚玉砖的遴选、粗破碎后磁选除铁、细破碎成粒径小于1mm的细颗粒料、细颗粒料的化学分析等工序；通过在废弃的莫来石砖细颗粒料中添加碳酸钙、造孔剂制备混合料，通过加入成型剂并球磨制备浆料；最后经过胶凝成型、干燥和高温烧成制得轻质耐火材料。本发明制备的耐火材料以莫来石为主晶相，钙长石为次晶相，制品气孔率高，体积密度小，属轻质耐火材料。本发明不仅有效利用了废弃耐火材料，而且提供了一种成本较低、工艺简单的制备方法，降低了对环境的污染，制得的轻质耐火材料可广泛应用于保温隔热。

主权项

一种利用废弃莫来石‑刚玉砖制备轻质耐火材料的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)废弃莫来石‐刚玉砖的遴选，采用人工铁锤敲击与金刚石刀具机械切割相结合的方法清除废弃莫来石‐刚玉砖表面的反应层；(2)将清除反应层后的废弃莫来石‐刚玉砖投入到颚式破碎机中进行破碎，对破碎后的废弃莫来石‐刚玉砖用磁选机进行磁选，清除废弃莫来石‐刚玉砖中夹带的含铁杂质，得到废弃莫来石‐刚玉砖颗粒物；(3)将步骤(2)得到的废弃莫来石‐刚玉砖颗粒物投入对辊机中进行破碎，筛分得到粒径小于1mm以下的废弃莫来石‐刚玉砖颗粒物；(4)对获得的小于1mm以下细颗粒料进行取样，利用X‐射线荧光光谱仪测定其中的化学成分：Al₂O₃、SiO₂和Fe₂O₃；(5)混合料的制备：将步骤(3)得到的粒径小于1mm以下的废弃莫来石‐刚玉砖颗粒物与碳酸钙、造孔剂进行混合得到混合料，所述粒径小于1mm以下的废弃莫来石‐刚玉砖颗粒物与碳酸钙及造孔剂的质量比为：(10‐15)：1：5，所述造孔剂为淀粉；(6)浆料的制备：将步骤(5)得到的混合料与成型剂混合后装入球磨罐中，利用行星球磨机进行球磨5‐10h制得浆料，所述行星球磨机的转速为550rpm；所述成型剂为有机单体丙烯酰胺和N,N‐亚甲基双丙酰胺混合物的水溶液，所述有机单体丙烯酰胺和N,N‐亚甲基双丙酰胺的混合物中有机单体丙烯酰胺与N,N‐亚甲基双丙酰胺的质量比为10：1，所述有机单体丙烯酰胺和N,N‐亚甲基双丙酰胺的混合物与水配制成质量分数为5％的溶液，所述成型剂与所述混合料的体积比为3：10；(7)在步骤(6)得到的所述浆料中加入适量的引发剂过硫酸铵和催化剂四甲基乙二胺，搅拌均匀后注入钢模中，固化成型后脱模，脱模后坯体置于体积分数为80％的乙醇水溶液中脱水5h，脱水后坯体置于干燥箱中在110℃下干燥24h；(8)将干燥后的坯体置于高温炉中，在1300‐1500℃下保温5‐10h进行烧制，制得所述轻质耐火材料。