[发明专利]一种利用二次铝灰制备多孔莫来石骨料的方法

说明书

本发明提供一种利用二次铝灰制备多孔莫来石骨料的方法，具体涉及二次铝灰处理技术领域，先将二次铝灰加入水中制得混合液；混合液过滤，并将滤渣洗涤、干燥，得到二次铝灰预处理粉；再将二次铝灰预处理粉、碳化稻壳和SiO₂微粉混合均匀，加入水，制得泥料；然后向泥料中加入发泡剂所制成的泡沫，搅拌得到泡沫料浆；然后将二次铝灰预处理粉和SiO₂微粉混合均匀，加入泡沫料浆，制得多孔预制粒；最后将所述多孔预制粒干燥，然后在空气气氛下，进行热处理后制备得到多孔莫来石骨料；本发明二次铝灰利用率高、生产成本低和生产工艺简单，所制备的多孔莫来石骨料体积密度小、筒压强度高。

技术领域

本发明属于二次铝灰处理技术领域，具体涉及一种利用二次铝灰制备多孔莫来石骨料的方法。

背景技术

二次铝灰是指铝含量较低的铝灰副产物，颜色偏黑，主要来源于一次铝灰提铝后的废渣和铝加工过程中产生的系列废弃物，成分包括Al(5％至10％)、Al₂O₃(50％至80％)、SiO2(5％至15％)、AlN(2％至5％)、Fe氧化物(2％至5％)、一定量的K、Na、Ca氯化物和氟化物(10％至20％)以及少量的重金属，其有效利用是目前应对铝灰排放和铝工业健康发展的关键。拒不完全统计，我国二次铝灰年排放量已超过500万t，累计堆存量逾5000万t，且随着我国铝制品生产和应用的不断拓展，二次铝灰的排放量将会越来越大。

目前我国关于二次铝灰的处理主要采用堆放和路基填埋等方式，不仅占用了大量的土地，浪费了宝贵的铝资源，不匹配我国铝矿资源匮乏的国情，同时二次铝灰长期放置在空气中或遇水还会产生大量的可燃性和有毒性气体，造成严重的空气污染和水污染，不符合国家绿色发展政策。也有相关研究提出，将二次铝灰进行提纯和化学反应制备聚合氯化铝絮凝剂、硫酸铝、碱式氯化铝等化工产品，但由于提纯要求高、制备工艺复杂，利用率和附加值难以满足企业发展需求，相关的产业未能有效推广。还有研究者采用二次铝灰制备铝质耐火材料。

申请号为CN201810472454.7、CN202010075954.4、CN201810062701.6的专利，公开了关于刚玉质耐火材料或镁铝尖晶石质耐火材料的制备技术，但也存在产品线单一、Si等其他资源利用率不足等问题；针对上述不足，本发明提供一种简单的利用二次铝灰为原料制备多孔莫来石骨料的技术，旨在同时利用铝灰中富含的Al、Si资源，提高铝灰利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用二次铝灰制备多孔莫来石骨料的方法，二次铝灰利用率高、生产成本低和生产工艺简单，所制备的多孔莫来石骨料体积密度小、筒压强度高。

本发明提供了如下的技术方案

一种利用二次铝灰制备多孔莫来石骨料的方法，其步骤如下，

S1、先将100份质量的二次铝灰加入到300至500份质量的水中，混合均匀，制得混合液；将所述混合液经过滤得到滤渣，并将滤渣洗涤、干燥，得到二次铝灰预处理粉；

S2、将100份质量的所述二次铝灰预处理粉、10至30份质量的碳化稻壳和2至5份质量的SiO₂微粉混合均匀，加入30至40份质量的水，搅拌制得泥料；然后向所述泥料中加入0.1至0.3份质量的发泡剂所制成的泡沫，搅拌得到泡沫料浆；

S3、将20至30份质量的二次铝灰预处理粉和0.2至0.5份质量的SiO₂微粉混合均匀，加入糖衣机中，再加入100份质量的所述泡沫料浆，制得多孔预制粒

S4、将所述多孔预制粒在80至100℃条件下干燥18至24h，然后在空气气氛和1350至1500℃条件下热处理3至5h，制备得到多孔莫来石骨料。

优选的，S1步骤中，所述混合液在60至80℃条件下，搅拌2至3h，然后进行过滤得到滤渣。