[发明专利]通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法

权利要求书

1.一种通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，利用粉末状的二次铝灰作为原料，所述二次铝灰包括按质量百分比计的以下组分：1～10％的Al，10～50％的Al₂O₃，5～40％的AlN，0～40％的MgAl₂O₄，2～10％的氟化盐，0～10％的氯化盐，其余为杂质，其特征在于，所述方法包括：

将二次铝灰粉磨至粒径中80wt％的通过孔径为74μm的筛网；

粉磨后的二次铝灰送至煅烧炉内，在氧气体积含量为12％至18％的氧化气氛下，于1150℃至1550℃煅烧0.5小时至4小时使二次铝灰中的金属铝、氮化铝、碳化铝转化成氧化铝，且氟化盐、氯化盐挥发，得到煅烧氧化物；

将煅烧产出的废烟气经过冷凝、沉降、除尘回收氟化盐和氯化盐，然后脱硝排放；

将煅烧氧化物按照其中的氧化镁含量分类；

其中氧化镁含量高的煅烧氧化物单独或与第一添加物混合后经电弧炉熔炼制成尖晶石质耐火材料；其中，不含氧化镁或氧化镁含量低的煅烧氧化物与第二添加物混合并经电弧炉熔融还原后制成刚玉质耐火材料。

2.根据权利要求1所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述粉磨后的二次铝灰由载气输送至所述煅烧炉内与氧气进行反应，所述载气为空气，且氧气由空气提供。

3.根据权利要求1所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述煅烧炉为回转窑，所述二次铝灰在煅烧炉内的煅烧以顺流方式或逆流方式进行，且回转窑出口的物料温度大于1150℃。

4.根据权利要求3所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述二次铝灰在煅烧炉内进行煅烧的过程中，随着温度的升高，空气的提供速率呈增长趋势，所述提供速率为空气在单位时间内的体积流量。

5.根据权利要求4所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，在煅烧粉末状的所述二次铝灰以制备获得煅烧氧化物过程中，所述二次铝灰被由1150℃加热至1550℃的升温阶段，所述空气的提供速率至少在1300℃出现加速增长。

6.根据权利要求5所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，在煅烧粉末状的所述二次铝灰以制备获得煅烧氧化物的过程中，所述回转窑的控制参数包括：

在温度为700～1300℃期间，控制空气的提供速率为1800～2500m³/h；

在温度为1300～1400℃期间，控制空气的提供速率为2500～3300m³/h；

在温度为1400～11550℃期间；控制空气的提供速率为3300～4600m³/h。

7.根据权利要求1所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，煅烧产生的废烟气在被除尘回收氟化盐和氯化盐、脱硝之前，还经历了冷却处理。

8.根据权利要求1所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，煅烧二次铝灰的过程中还使钾元素和钠元素被部分地去除，从而获得钾元素和钠元素含量被降低的煅烧氧化物。

9.根据权利要求1所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述第一添加物为轻烧氧化镁；

将氧化镁含量高的煅烧氧化物在电弧炉中完全熔融，冷却后取出，经过分拣、破碎、电磁除铁后得到系列化的电熔镁铝尖晶石质耐火材料；

或者，将氧化镁含量高的煅烧氧化物与轻烧氧化镁以预设的比例混合后在电弧炉中完全熔融，冷却后取出，经过分拣、破碎、电磁除铁后得到系列化的电熔镁铝尖晶石质耐火材料。

10.根据权利要求1所述的通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述第二添加物为焦炭；

将不含氧化镁或氧化镁含量低的煅烧氧化物与焦炭混合，在电弧炉中熔融还原去除氧化镁及杂质，冷却后经分拣、破碎、电磁除铁制得电熔刚玉质耐火材料；

熔炼后期在氧气压力0.5MPa、流量5-10L/min的条件下向熔体吹氧2-3分钟脱除碳及碳化铝。