[发明专利]利用粉煤灰制造M47耐火材料的方法

说明书

本发明公开了一种利用粉煤灰制造M47耐火材料的方法，包括以下步骤：S1、将高铁粉煤灰进行超细研磨之后中温煅烧，将低铁煤系高岭土进行超细研磨，S2、将步骤S1所得的粉煤灰、煤系高岭土与氢氧化铝粉、氧化铝粉、紫木节粉按一定比例进行混配得混合粉，使混配后的混合粉中Fe₂O₃含量在0.98～1.35％，Al₂O₃含量在47～49.5％，以上均为质量百分比，S3、在混合粉中加入水制成湿浆并陈化，真空挤泥制成多孔砖，干燥后，在600～800℃(氧化气氛)下预热，然后在1450～1480℃(还原气氛)下煅烧，得到M47耐火材料。本发明的制造M47耐火材料的方法所用的原材料粉煤灰和煤系高岭土都属于固废物，降低了生产成本，较好地实现了粉煤灰的资源化利用，具有良好的经济效应和社会效应。

技术领域

本发明涉及耐火材料制备的技术领域，特别地，涉及一种利用粉煤灰制造M47耐火材料的方法。

背景技术

莫来石是一种优质的耐火材料，为铝硅酸盐矿物，是Al₂O₃-SiO₂系中唯一稳定的化合物。莫来石具有热膨胀系数低(20～200℃，4×10^-6K^-1)，抗热震性好、抗化学腐蚀、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好、电绝缘线强等性质，是理想的高级耐火材料，被广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、化学、电力、国防、燃气、水泥等工业上。

M47是Al₂O₃含量在46～50％的莫来石，炼钢高炉的背火面、热风炉、水泥窑等冷却带都需要用到M47耐火材料原料，主要因为M47莫来石质耐火原料制得的耐火砖或者浇注料，其耐火度高达1750℃、荷重软化温度高、热震稳定性好、热膨胀系数低等特性。目前M47耐火材料的制备方法常用的有：第一种：利用低品位的铝矾土原料，直接放到非环保型小竖窑中烧制，但是随着我国铝矾土资源的开采，Al₂O₃含量在46～50％之间的原料遭遇较严重的破坏，且杂质含量高，严重降低煅烧后耐火材料的品位，加之用于煅烧的竖窑，规格小，投料/出料均为人工操作，操作环境恶劣，不环保，产量很低。第二种：利用特定区域(如山东淄博、河南宝丰)高岭土原料，经过环保型的竖窑进行煅烧，该种方法制得的耐火材料品位较优，但是由于该类高岭土的原料来源稀少，产量低。

粉煤灰是电厂工业化生产排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一。粉煤灰中含有一定的Al₂O₃，用其制备莫来石是其重要的资源化利用途径之一。现有技术中应用粉煤灰制备M47莫来石，三氧化二铁含量不能太高，否则就要先进行除铁预处理，有些工艺还需要进行脱碳脱硅的处理步骤，工艺复杂繁琐。

发明内容

本发明提供了一种利用粉煤灰制造M47耐火材料的方法，以解决高铁粉煤灰制备M47耐火材料工艺复杂繁琐的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种利用粉煤灰制造M47耐火材料的方法，包括以下步骤：

S1、将Fe₂O₃含量＞1.5％的高铁粉煤灰进行超细研磨之后中温煅烧，将Fe₂O₃含量＜0.7％的低铁煤系高岭土进行超细研磨，

S2、将步骤S1所得的粉煤灰、煤系高岭土与氢氧化铝粉料、氧化铝粉料、紫木节粉料按一定比例进行混配得混合粉，使混配后的混合粉中Fe₂O₃含量在0.98～1.35％，Al₂O₃含量在47～49.5％，以上均为质量百分比，