[发明专利]一种以危废制备的保温耐火材料及其制备方法

说明书

本发明特别涉及一种以危废制备的保温耐火材料及其制备方法，属于工业危废综合利用技术领域，方法包括：将二次铝灰进行第一水洗预处理，得到预处理二次铝灰；将再生铝除尘灰进行第二水洗预处理，得到预处理再生铝除尘灰；将所述预处理二次铝灰、所述预处理再生铝除尘灰和富硅基固废进行混合，后进行球磨，得到混合生料；将所述混合生料进行加水搅拌，得到湿生料将所述湿生料进行发泡成型，后进行烘干，得到生坯；将所述生坯进行烧结，得到保温耐火材料；协同互补利用二次铝灰和除尘灰中铝、碳、硅等元素资源，将二次铝灰及除尘灰转化成保温耐火材料，解决铝工业危废问题的同时，实现二次铝灰及除尘灰的高值化利用。

技术领域

本发明属于工业危废综合利用技术领域，特别涉及一种以危废制备的保温耐火材料及其制备方法。

背景技术

铝灰是电解铝、铝加工及再生铝生产过程中产生的危险废弃物。我国铝灰年产生量超过200万吨。目前，铝灰回收金属铝工艺技术成熟，回收率在70％以上。二次铝灰是铝灰回收金属铝后剩下的细灰。按照《国家危险废物名录》(2021版)二次铝灰属于HW48有色金属采选和冶炼废物，二次铝灰的废物代码为321-024-48和321-026-48，分别为电解铝产生的二次铝灰和再生铝及铝材加工产生的二次铝灰。另外，铝灰热回收铝、铝冶炼和再生铝过程除尘灰也属于危险废物，其废物代码为321-034-48。二次铝灰中含有氧化铝、氮化铝、金属铝、镁铝尖晶石、氯化盐、氟化盐等可溶性盐及Ca、Si、Fe等氧化物。由于二次铝灰金属铝含量低、杂质成分复杂，综合利用困难。废铝再生过程中产生除尘灰除含有氧化铝、氧化硅以及氮化铝外，还含有大量的碳氢化合物和碳粒灰等碳组分。随着电解铝产生的限值，再生铝产业迎来快速发展阶段，随着再生铝产能的提高，再生铝熔炼过程的除尘灰量也会越来越大。如何将铝行业产生的二次铝灰及除尘灰等危险废物进行高效地处置利用，是现阶段制约铝行业绿色发展的关键问题。其实二次铝灰和除尘灰本身也是一种富铝的资源，如果善用其资源属性，将其转化成高值化产品，实现危废的资源化利用，对行业的可持续发展有着重要作用。

轻质耐火材料也称为保温耐火材料或隔热耐火材料，是高温窑炉、热工设备等必备的节能材料，一般是指体积密度小、显气孔率高、导热系数低，具有绝热性能的耐火材料。一般高铝质隔热耐火材料是用铝矾土熟料，结合粘土作原料，掺入结合剂和锯木屑等辅料烧结制成，随着铝矾土资源的紧缺，原料来源受限，生产成本逐步增高，而二次铝灰及除尘灰中含有大量的氧化铝资源，将其为原料制备耐火材料具有显著的成本优势。

中国发明专利申请CN109678556A公开了一种利用铝灰制备轻质高铝保温砖的方法，在预处理的铝灰中添加造孔剂、助烧结剂等制备湿料泥，挤压为致密砖坯烧制高铝保温砖。中国发明专利申请CN109111234A公开了废铝灰再处理制成均质耐火原料的配方及制备方法，废铝灰、结合粉料和干式粘接剂按一定比例通过混合物料、压制成型和烧成处理制备成均质耐火原料，其中结合粉料为氧化铝和氧化硅，干式粘结剂由烘干木浆废液制得。中国发明专利申请CN107151148A公开了一种堇青石保温耐火球及其制备方法，其中以堇青石、铝灰、滑石粉、锯末、粘合剂为主要原料，铝灰用量15-20％。中国发明专利申请CN111170750A公开了通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，将二次铝灰通过研磨、煅烧后再通过添加添加物电弧熔炼成铝镁质耐火材料或刚玉质耐火材料。中国发明专利申请CN112110738A公开了一种铝灰制备高铝质耐火材料的方法，将铝灰水洗、过滤、烘干后，在酸洗处理，然后对净化渣成型、烧结制备高铝质耐火材料。

以上技术都是以二次铝灰为原料制备耐火材料，且都需要添加烧结助剂和烧失物，其所用的辅助材料较复杂，且制备成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种以危废制备的保温耐火材料及其制备方法，以解决享有技术中对二次铝灰的利用必须依赖添加烧结助剂和烧失物的技术问题。

本发明实施例提供了一种以危废制备的保温耐火材料的制备方法，所述方法包括：

将二次铝灰进行第一水洗预处理，得到预处理二次铝灰；