[发明专利]一种铬刚玉料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，特别涉及一种铬刚玉料及其生产方法。 

背景技术

铬刚玉主要组成为α-Al₂O₃和Cr₂O₃的固熔体，其中 Al₂O₃和Cr₂O₃总量的质量百分含量≥96%，是一种抗侵蚀性能优秀的耐火材料。目前，铬刚玉的主要生产方法是以工业氧化铝与氧化铬绿通过电熔生产的，由于氧化铬绿的价格较高，因此生产的铬刚玉中Cr₂O₃含量普遍较低，一般只有1%～2%，产品的耐高温性能、抗渣性和抗侵蚀性均受到局限，并且以工业氧化铝与氧化铬绿为原料存在生产成本较高的问题。 

铝铬渣是用铝热法生产金属铬的固体废弃物，含有90%以上的Al₂O₃和Cr₂O₃，并含有质量百分比7～10%的单质金属铬以及杂质Na₂CrO₄、CrO、CaO、Fe₂O₃、Na₂O、MgO、SiO₂等。其中Na₂CrO₄是可溶性六价铬盐，Cr⁶⁺是国家禁止直接排放的危险物质。随着国家对环境的重视，特别是三废的排放要求更加严格。企业对所排放的固体废弃物经处理、回收利用，不仅能够带来巨大的经济效益，更具符合友好环境生产。 

发明内容

本发明提供了一种铬刚玉料及其生产方法，以铝铬渣为原料，解决铝铬渣固体废弃物排放问题，对环境友好，降低原料成本，提高Al₂O₃和Cr₂O₃含量，保证产品的耐高温性能、抗渣性和抗侵蚀性。 

本发明的技术方案是： 

一种铬刚玉料，按质量百分比含量由以下成分组成：  

Al₂O₃              90%～94.5%；

Cr₂O₃                    3%～8%；

总杂质含量      ≤2.5%；

其中，α- Al₂O₃和Cr₂O₃总量的质量百分比含量≥97.5%，杂质中Cr⁶⁺≤0.5mg/L，Na₂O的质量百分比含量≤0.5%，CaO的质量百分比含量≤1%，Fe₂O₃、 MgO和SiO₂总量的质量百分比含量≤1%。

一种铬刚玉料的生产方法，其具体步骤如下： 

a．原材料及加工

将铝铬渣块料进行粉碎至粒度≤20mm，并检测铝铬渣中CaO和Na₂O的含量；取还原剂石油焦进行粉碎至粒度≤20mm；

b．混合压球

将粒度≤20mm铝铬渣、粒度≤1mm的氧化铝、粒度≤20mm石油焦和氟化铝混合均匀，得到混合料，所述铝铬渣与氧化铝的质量比为100:33～100:150，所述铝铬渣与石油焦的质量比为100: 8.5～100: 12，所述氟化铝的加入量为1.1×（铝铬渣中CaO的质量百分含量+铝铬渣中Na₂O的质量百分含量）×铝铬渣的质量～1.3×（铝铬渣中CaO的质量百分含量+铝铬渣中Na₂O的质量百分含量）×铝铬渣的质量，将粘合剂沥青加热到60℃～80℃喷淋到混合料中，所述沥青的加入量占混合料总质量的1%～5%，送至压球机压制成Φ30mm～Φ50mm球料，烘干成水分≤0.5%的干球料；

c．高温熔炼

将步骤b制备的干球料加入到1800KVA电弧炉熔炼，温度控制为2000℃～2200℃，形成液态料并进行熔炼，熔炼时间为10h～12h，使铝铬渣中的杂质CrO被C还原为金属铬下沉到液态料的底部， CaO和MgO被氟化铝置换成氟化钙和氟化镁浮在液态料上部；

d．倾倒除杂

将经熔炼的液体料倾倒在渣罐中，将浮在液态料上部的氟化钙剔除，静置渣灌内物料≥8h；

e．破碎精整