[发明专利]一种铁水包覆盖剂及制备方法

说明书

本发明提供一种铁水包覆盖剂及制备方法，以质量份数计，由以下原料制成：铝电解槽废阴极炭块50～70份，石灰石0～20份，蛭石10～30份。本发明的铁水包覆盖剂，采用的原料成本低廉，原料含硫量低，二次污染少；铁水包覆盖剂熔点适宜，熔化时间短，铺展性好；由于铝电解槽废阴极炭块中含有碳元素和氟元素，有利于提升铁水包的保温性和流动性，从而达到可以防止铁水二次氧化和温降过大。

技术领域

本发明属于炼铁领域，具体涉及一种铁水包覆盖剂及制备方法。

背景技术

高炉冶炼出的铁水，利用铁水包将铁水运至炼钢厂，由于铁水温度较低，利用铁水包运输过程中出现温降，铁水裸露空气中被二次氧化，目前部分企业采用的覆盖剂出现铺展性不好，起不到保温和降低二次氧化的问题。当前，铁水包用的保温剂主要采用碳化稻壳，但是碳化稻壳生产过程中产生大量的烟气污染空气；碳化稻壳熔点高，在铁水表面上不易熔化，无法形成液渣层；铺展性差，铺展面仅达到60％～70％，还有30％～40％的铁水表面裸露在空气中，保温效果较差；不具备吸收铁水中上浮夹杂物的冶金功能；使用碳化稻壳时易产生飞扬粉尘。

金属铝已经成为国民经济发展的重要基础材料。但是在铝冶炼生产过程中，由于受到电解质的侵蚀，每生产1吨电解铝，将会产生约30kg的废旧阴极炭块，这成为铝电解行业中主要的固体污染物。如按此计算，2015年国内电解铝产量已经达到3141万吨，产生废旧阴极炭块90万吨以上，其数量巨大不容忽视。

在铝电解产生的废旧阴极炭块中，主要成分为碳、冰晶石、氟化钠、氧化铝、氟化铝，以及少量的碳化铝、碳化钠。当前我国处理废旧阴极炭块主要采用堆放或者安全填埋的方法。但是废旧阴极炭块中炭占50％-70％且高度石墨化，其余的是以冰晶石为主体的电解质，均是可利用的资源。因此，废旧阴极炭块的回收利用具有较好的发展前景。

到目前为止最大的污染源就是大修后的废旧阴极。废旧阴极炭块堆放时其中的氟化物渗入地下水中，污染水源。此外，还对周围动植物有很大危害，影响自然生态平衡，使农作物减产，故必须加以治理。

因此，对铝电解废旧阴极炭块的处置始终受到国家、当地政府及有关单位的高度关注，且对铝电解废旧内衬资源进行合理、有效的利用和提升固体废弃物的附加值已成为当地经济和社会发展中的一项长远的战略方针。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铁水包覆盖剂及制备方法，该铁水包覆盖剂能够利用铝电解槽废阴极炭块来制备，具有熔点适宜，熔化时间短，铺展性好，以及原料含硫量、二次污染少和成本低廉的特点。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种铁水包覆盖剂，以质量份数计，由以下原料制成：50～70份铝电解槽废阴极炭块，0～20份石灰石，10～30份蛭石。

所述铁水包覆盖剂中，以质量份数计：铝电解槽废阴极炭块为50-65份，石灰石为10-20份，蛭石为20-30份。

所述铝电解槽废阴极炭块中，以100份质量单位计，包括：60份C元素，18份F元素，2份Ca元素，4份SiO₂，4份Al元素，10份Na元素，其它为杂质。

所述蛭石中，以100份质量单位计，包括：17份MgO，39.5份SiO₂，13份Al₂O₃，1.5份CaO，其它为杂质。

所述石灰石中碳酸钙质量分数大于90％。

铁水包覆盖剂熔点为1200-1300℃。

所述铁水包覆盖剂中，铝电解槽废阴极炭块、石灰石和蛭石的粒度不大于3mm。