[发明专利]用于生产含有三价铬氧化物的耐火颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有三价铬氧化物的烧结耐火颗粒，以及还涉及一种通过从含有一种或多种铬氧化物的新的和/或使用过的起始耐火制品开始的若干步骤，用于生产含有三价铬氧化物（或Cr₂O₃）的烧结耐火颗粒的方法。

本发明还涉及可通过这种方法获得的颗粒，并且还涉及所述颗粒的尤其用于生产包含所述颗粒的烧结耐火制品的用途。本发明还指向包含所述颗粒的烧结耐火制品、以及用于生产这些烧结耐火制品的方法。

背景技术

铬是一种以数种氧化态（0、+2、+3、+4、+6）形态存在的元素。

+3形态是最普遍的，例如在三价铬氧化物或Cr₂O₃中的铬。

也存在+6形态：这种为如在CrO₃中的六价铬或“铬（6）”。

通常，通过混合适当的起始材料，随后初始形成这种混合物、然后在一定温度下对得到的原始组分烘焙一定时间（该温度和时间对于实现这种原始组分的烧结是足够的），来获得包含三价铬氧化物（或铬氧化物（III））或Cr₂O₃的烧结耐火制品。

通常，通过熔融、在模具中浇铸、然后通过冷却固化，来生产包含三价铬氧化物的熔融耐火制品。

通常，包含三价铬氧化物的耐火制品被用在耐火制品受到极端化学侵蚀的应用中，例如，在制造玻璃的熔炉中，尤其如炉槽砖，或在与炉渣接触的熔炉中。

用于生产这些耐火制品的方法产生了含有铬氧化物的加工废料和边料。这些废料的保存和去除、以及这些耐火制品在使用后的保存和去除，对于其制造商或其使用者，存在成本。本发明的一个目的就是克服这种问题。

而且，在使用后，使用过的含有铬氧化物的耐火制品可具有远远高于新制品的铬（6）含量。如今，铬（6）被认为对于人类是致癌的、致突变的和有生殖毒性的物质。尤其存在关注以下方面的各种法规：

-在工作站中操作者对于含有铬（6）的粉尘的暴露量；

-废料中的铬（6）的数量的限制。

包含在使用过的耐火制品中的铬（6）的数量使得以耐火制品的现存形态重新使用它们是困难的或甚至有时是不可能的，这是因为，用于集中保护和/或单独保护的手段或者在技术上是不合适的，或者在经济上是不可取的。对于去除铬（6）含量大于1000ppm的的耐火制品，也日益变得困难和昂贵。

多种用于降低铬（6）的数量的技术是众所周知的：

-对于包含在水溶液中的铬（6），如吸附、还原沉淀、电解或反向透析；

-对于包含在块状制品中的铬（6），如利用例如被喷到待处理的块体表面上的六价铬还原剂（如抗坏血酸、基于碳的成分、硫酸亚铁铵、硫酸氢钠、硫代硫酸钠、铁（II）、硫化物、钡的化合物、肼、羟胺等），通过在还原气氛（CO、硫化物、CO+H₂、N₂+H₂等）下对块体热处理、熔融使用过的块体且还原至金属、在水泥基体中封装等来还原。

这些技术均具有缺点：

-过滤技术是长期的且花费大；

-某些技术不可能获得足以重新使用的纯度水平；

-由于某些技术太复杂，故在工业规模上，这些技术不可能被实施；

-大多数这些技术仅允许临时的纯化，在某种意义上，在被纯化制品的使用或随后的热处理期间，这些技术不可能确保铬（3）不再形成铬（6）；

-某些铬（6）还原剂是昂贵的和/或有毒的。

本发明的另一个目的是提供一种用于处理含有铬（6）的耐火制品，同时至少部分地避免这些缺点的方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于一种用于由包含铬氧化物的起始耐火制品生产含有Cr₂O₃的烧结耐火颗粒的方法，该起始耐火制品的所有尺寸均大于或等于1mm。这种方法按照这种顺序包括下面的步骤：

A）可选择地，粉碎起始耐火制品的步骤，

B）在液体介质中研磨待研磨的包含可选地被粉碎的所述起始耐火制品的进料，以便获得所述起始耐火制品的微粒的悬浮液，按照质量百分比计，大于80%的所述微粒具有小于50μm的尺寸，

C）制备起始混合物，该起始混合物包含至少1%（以质量计）的在前一步骤中所获得的悬浮液的微粒，

D）将所述起始混合物成形为预成型坯的形式，

E）可选择地，干燥在步骤D）中所获得的预成型坯，

F）烧结所述预成型坯以获得烧结体，