本发明专利技术系一种利用用后镁碳砖制备再生镁碳砖的方法，基于绿色环保的理念解决用后镁碳砖储量大、回收难的技术问题。主要包括如下几个步骤：(1)将用后镁碳砖放入颚式破碎机及振动磨中预处理，经筛分得到3～5mm、1～3mm、0.074～1mm及200目的颗粒。(2)将步骤(1)得到的3～5mm、1～3mm颗粒混合均匀后加入蔗糖溶液继续搅拌，再包裹鳞片石墨，最后加入细粉混合物(0.074～1mm及200目回收颗粒、电熔镁砂、金属硅粉充分混合)搅拌得到混合料。(3)将步骤(2)得到的混合料通过干压成型后置于干燥箱中在200℃下固化24h，得到再生镁碳砖样品。本发明专利技术以高掺量的用后镁碳砖代替大部分镁砂资源，以蔗糖作为环保型结合剂，再生砖具有抗压强度高、成本低、易混料、易成型等优点。易成型等优点。易成型等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种利用用后镁碳砖制备再生镁碳砖的方法
[0001]本专利技术提供一种利用用后镁碳砖制备再生镁碳砖的方法，同属于耐火材料
和世界资源再利用领域。
技术介绍
[0002]耐火材料是一种寿命有限的消耗性材料，在其使用过程中会因工作层受到严重侵蚀或剥落而被拆除废弃处理。我国每年的用后耐火材料废弃量约900多万吨，但目前用后耐火材料的回收再利用率仅为30％，其余通常被填埋。这不仅使耐火材料矿产资源产生极大浪费，对固体废弃物的不当处理也会造成严重的环境污染和土地资源的滥用。同时，随着矿产资源的减少，原材料价格不断攀升，耐火材料制品成本增加，企业不得不对废弃耐火材料加强重视。耐火材料的回收对企业和社会都有着十分重要的意义。
[0003]随着炼钢炼铁行业需求的变化，碱性耐火材料——镁质耐火材料用量越来越大。其中，镁碳砖正因其良好的抗熔渣渗透性和高温下的抗热震性等广泛用于电炉、转炉的内衬及钢包渣线等位置。由此产生的镁碳砖固体废弃物也越来越多。用后镁碳砖的化学成分主要是MgO，通过对镁碳砖的合理回收利用，不仅可以缓解当前的菱镁矿资源紧张问题，降低耐火材料的生产成本，对环境的可持续发展也有重要意义。用后耐火材料作为二次资源加以回收利用、使用后耐火材料达到零排放是当前乃至将来研究的重要课题。
[0004]目前镁碳耐火材料的回收利用主要可用作制备再生镁碳砖、溅渣护炉料、镁基浇注料或泡沫渣调节剂，还可用于制备耐火陶瓷等。考虑到产品附加值问题，固体废弃物的回收主要从两方面出发：提高产品价值或降低回收过程的消耗。本专利技术从后者出发，通过对用后镁碳砖进行拣选、破碎、预处理等一系列简易过程直接回收用于再生镁碳砖的制备。酚醛树脂作为镁碳砖制备过程中最常使用的结合剂，残碳率高，在埋碳气氛下可以形成稳定的碳结合，使坯体强度增加，可以增强耐火制品的耐磨性、耐腐蚀性等性能。但是，它在使用过程中会产生酚类、醚类等刺激性有害气体，污染环境，并对人体造成伤害。本专利技术采用一般有机物——蔗糖作结合剂，致力于在减少环境污染的同时保证镁碳砖的性能和使用寿命。
[0005]因此，加强废弃耐火材料的回收对促进环境保护十分重要，同时避免在回收过程中造成二次污染是此次专利技术的初衷。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提出了一种工艺简单、成本低廉的利用用后镁碳砖制备再生镁碳砖的方法，具体是一种以储量大、回收难的用后镁碳砖为主要原料，蔗糖为结合剂的镁碳耐火材料的制备方法。
[0007]其中制备再生镁碳砖所用的主要原料为用后废弃镁碳砖。
[0008]其中制备再生镁碳砖所用的结合剂为蔗糖溶液，蔗糖与蒸馏水按质量比1：1混合制备。
[0009]其中制备再生镁碳砖所用的添加剂为电熔镁砂，MgO含量≥95wt％，颗粒粒度≤
0.074mm。
[0010]其中制备再生镁碳砖所用的添加剂为鳞片石墨，C含量≥99wt％，颗粒粒度≤0.074mm。
[0011]其中制备再生镁碳砖所用的抗氧化剂为金属硅粉，颗粒粒度≤0.044mm。
[0012]本专利技术的优点在于以回收镁碳砖颗粒为主要原料，解决了废旧镁碳砖回收再利用的技术问题，而且降低了原料成本，减少了固体废弃物的堆积；同时减少镁砂用量，解决了镁砂资源短缺的问题。采用蔗糖作结合剂，价格低廉且无毒无害。镁碳砖免烧制备，节约热力资源。因此，本专利技术具有原料丰富、生产成本低、工艺简单、绿色环保的特点。再生砖具有抗压强度高、成本低、易混料、易成型等优点。
附图说明
[0013]图1蔗糖溶液含量为4wt％的再生镁碳砖在低放大倍数下的SEM照片图2蔗糖溶液含量为4wt％的再生镁碳砖在高放大倍数下的SEM照片图3废砖加入量为70wt％的再生镁碳砖XRD图谱
[0014]图4再生镁碳砖体积密度、气孔率随废砖加入量及颗粒级配的变化关系图
[0015]图5再生镁碳砖的抗压强度变化关系图
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、方案和优点更加清楚，下面结合实例对本专利技术的特点做进一步描述，但并非仅仅局限于下述实施例。
[0017]实施例1：
[0018]将用后镁碳砖切块后放入颚式破碎机中粉碎30～60s，筛分得到>5mm、3～5mm、1～3mm、0.074～1mm的颗粒。将>5mm的大颗粒放入振动磨中震动研磨15～30s，然后放入球磨机中球磨1～2h，得到粒径小于200目的颗粒。按质量比称取原料，向22wt％的1～3mm回收颗粒中加入4wt％的蔗糖溶液搅拌均匀，再包裹10wt％的鳞片石墨混合1～2min，最后加入细粉混合物(18wt％的0.074～1mm回收颗粒、25wt％的200目回收颗粒、22wt％的电熔镁砂、3wt％的金属硅粉充分混合3～5min)搅拌8～15min得到混合料。除去防锈油并用无水乙醇清洁干净模具。然后将混合料注入模具，采用粉末压片机在20MPa下保压1min脱模获得圆柱状样品。然后将试样放入电热恒温鼓风干燥箱中在200℃下保温24h，至蔗糖完全固化。自然冷却至常温后得到所制备的再生镁碳砖。其中，鳞片石墨和电熔镁砂的颗粒粒度≤0.074mm，金属硅粉的颗粒粒度≤0.044mm。
[0019]对这种利用用后镁碳砖制备的再生镁碳砖材料进行性能测试：材料的密度为2.43g/cm3，气孔率为16.37％，抗压强度为21.01MPa。
[0020]实施例2：
[0021]将用后镁碳砖切块后放入颚式破碎机中粉碎30～60s，筛分得到>5mm、3～5mm、1～3mm、0.074～1mm的颗粒。将>5mm的大颗粒放入振动磨中震动研磨15～30s，然后放入球磨机中球磨1～2h，得到粒径小于200目的颗粒。按质量比称取原料，向27wt％的1～3mm回收颗粒中加入4wt％的蔗糖溶液搅拌均匀，再包裹10wt％的鳞片石墨混合1～2min，最后加入细粉混合物(13wt％的0.074～1mm回收颗粒、25wt％的200目回收颗粒、22wt％的电熔镁砂、
3wt％的金属硅粉充分混合3～5min)搅拌8～15min得到混合料。除去防锈油并用无水乙醇清洁干净模具。然后将混合料注入模具，采用粉末压片机在20MPa下保压1min脱模获得圆柱状样品。然后将试样放入电热恒温鼓风干燥箱中在200℃下保温24h，至蔗糖完全固化。自然冷却至常温后得到所制备的再生镁碳砖。其中，鳞片石墨和电熔镁砂的颗粒粒度≤0.074mm，金属硅粉的颗粒粒度≤0.044mm。
[0022]对这种利用用后镁碳砖制备的再生镁碳砖材料进行性能测试：材料的密度为2.49g/cm3，气孔率为14.65％，抗压强度为23.84MPa。
[0023]实施例3：
[0024]将用后镁碳砖切块后放入颚式破碎机中粉碎30～60s，筛分得到>5mm、3～5mm、1～3mm、0.074～1mm的颗粒。将>5mm的大颗粒放入振动磨中震动研磨15～30s，然后放入球磨机中球磨1～2h本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用用后镁碳砖制备再生镁碳砖的方法，其特征在于：该方法包括如下几个步骤：(1)用后镁碳砖的预处理将用后镁碳砖切块后放入颚式破碎机中粉碎30～60s，筛分得到>5mm、3～5mm、1～3mm、0.074～1mm的颗粒。将>5mm的大颗粒放入振动磨中震动研磨15～30s，然后放入球磨机中球磨1～2h，得到粒径小于200目的颗粒。(2)配料与混料配方原料包括55～70wt％的用后镁碳砖颗粒、17～30wt％的电熔镁砂、10wt％的鳞片石墨和3wt％的金属硅粉，再外加所述原料4wt％的蔗糖溶液。将用后镁碳砖的3～5mm、1～3mm颗粒混合均匀后加入蔗糖溶液继续搅拌，再包裹鳞片石墨，最后加入细粉混合物(0.074～1mm及200目回收颗粒、电熔镁砂、金属硅粉充分混合)搅拌得到混合料。(3)成型与制备干压成型：模具使用前，除去防锈油并用无水乙醇清洁干净。然后将混合料注入模具，采用粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴小文，张月娜，池朋，沈灿，刘艳改，黄朝晖，房明浩，闵鑫，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：
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