一种利用铝电解槽废旧保温材料生产的保温砖及其制备方法【技术领域】，具体涉及一种利用铝电解槽废旧保温材料生产的保温砖及其制备方法。[0002]目前，国内铝电解槽的保温层由外向里大部分均为硅酸钙板、轻质保温砖、耐火砖和干式防渗料层，铝电解槽使用过程中，电解质会不断侵蚀阴极碳块和保温层，使电解槽变形破损，现有电解槽的保温层由外向里为硅酸钙板、轻质保温砖、干式防渗料层，轻质保温砖主要成份是SiO2,占砖重的80%以上，砖缝用Al2O3粉填充，耐火砖和防渗料主要成份是55%A1203和40%Si02。使用几年后的电解槽大修时，防渗料层会被电解质侵蚀生成玻璃态霞石或钠长石，并有部分氟化盐(CaF2、NaF、MgF2、LiF2、Na3AlF6 )、铝、铁等杂质，属于危险废物，其产生量随着电解铝产量的增加而增加。现今国内铝厂对上述铝电解槽废旧保温材料的处理方法主要为堆填，过多的堆填会污染周围的土地，造成二次污染，并会影响土地的使用。[0003]随着社会不断的进步，人们也越来越重视防治土地的污染，再加上全球耕地面积的减少，保护耕地迫在眉睫，提出了禁止使用实心粘土砖。为解决上述问题，开发一种环保处理铝电解槽废旧保温材料的方法是非常必要的。
[0004]本发明的第一目的在于提供一种利用铝电解槽废旧保温材料生产的保温砖；第二目的在于提供所述利 用铝电解槽废旧保温材料生产的保温砖的制备方法。[0005]本发明的第一目的是这样实现的，所述的保温砖原料为铝电解槽废旧保温材料和粘土。[0006]本发明的第二目的是这样实现的，包括备料、筛分、磁选、混料陈化、成型、干燥脱水、烧制、烟气处理步骤，具体包括:
A、备料:将原料铝电解槽废旧保温材料和粘土按配比进行混合备用；
B、筛分:将混合均匀后的原料进行破碎、筛分得到骨料和粉料；
C、磁选:粉料经球磨机回收铝后和骨料均进行磁选以回收铁；
D、混料陈化:将经磁选后的骨料与粉料加入重量20-25%的水进入混料机混匀并陈化4~8天；
Ε、成型:将陈化后的混料经挤压成型得到砖坯；
F、干燥脱水:将砖坯干燥脱水至含水量2~10%；
G、烧制:将干燥脱水后的砖坯送入隧道窑，在85(T90(TC下烧结24-32h，在850-900 °C下保温Sh后冷却得到目标物；
H、烟气处理:对烧结产生的烟气进行回收处理。
[0007]本发明采用急需处理的铝电解槽废旧保温材料废物为原料，代替需要保护的粘土，将各种资源全部进行回收利用，对烟气进行收集净化回收处理，使得资源循环利用的同时并保护了环境。本发明生产工艺简单，所生产的保温砖具有耐火度高、机械性能好、保温性能好、化学稳定性好等优良品质。



[0008]图1为本发明工艺流程图。

[0009]下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
[0010]本发明所述的利用铝电解槽废旧保温材料生产的保温砖的原料为铝电解槽废旧保温材料和粘土。
[0011]所述的铝电解槽废旧保温材料和粘土的重量比为6~8:2~4。
[0012]本发明所述的铝电解槽废旧保温材料生产的保温砖的制备方法，包括备料、筛分、磁选、混料陈化、成型、干燥脱水、烧制、烟气处理步骤，具体包括:
A、备料:将原料铝电解槽废旧保温材料和粘土按配比进行混合备用；
B、筛分:将混合均匀后的原料进行破碎、筛分得到骨料和粉料；
C、磁选:粉料经球磨机回收铝后和骨料均进行磁选以回收铁；
D、混料陈化:将经磁选后的骨料与粉料加入重量20-25%的水进入混料机混匀并陈化4~8天；·
Ε、成型:将陈化后的混料经挤压成型得到砖坯；
F、干燥脱水:将砖坯干燥脱水至含水量2~10%；
G、烧制:将干燥脱水后的砖坯送入隧道窑，在85(T90(TC下烧结24-32h，在85(T900°C下保温Sh后冷却得到目标物；
H、烟气处理:对烧结产生的烟气进行回收处理。
[0013]所述的破碎为锤式破碎、鄂式破碎、对滚破碎中的一种。
[0014]所述的骨料直径为f 3mm，所述的粉料直径为0.5mm以下。
[0015]所述的骨料与粉料的混料重量配比为2~4:6~8。
[0016]所述的经球磨机回收招是将粉料进入球磨机磨到100目以下,将不能磨碎的金属铝选出回收。
[0017]所述的干燥脱水为自然干燥、蒸汽干燥、炉窑尾气干燥中的一种。
[0018]所述的烟气处理是采用喷淋吸收。
[0019]所述的烟气处理是采用二次喷淋吸收塔吸收，再经钙盐一次处理和聚合氧化铝二次处理后达标排放。
[0020]利用铝电解废旧保温材料生产保温砖并回收碳的生产方法是将铝电解槽大修产生的废旧保温材料和外取的粘土按7:3比例混合并进行筛分，选出f2mm的颗粒作为骨料(生产实心砖可使用不大于3mm的颗粒)，小于0.5mm的粉料作为填充料,超过2mm的大块物料进入锤式破碎机，破碎的物料人工选出金属铝片后用磁选机选出金属铁并分别加以回收，再筛选出骨料和粉料，骨料进入料仓，二次筛出的粉料一起进入球磨机磨到100目以下，将不能磨碎的金属铝选出回收，合格粉料进入料仓。将骨料、粉料按3:7的比例加入混料机，按总重的20-25%比例加水，混合均匀后，进入陈化库中陈化4-8天，再用全自动真空挤压机和相应模具压制成客户所需形状砖坯，进行自然干燥，潮湿季节或地区可用蒸汽干燥或炉窑尾气干燥。砖坯干燥至含水率10%以下时，进入隧道窑，按60°C /h的升温速度升到850°C，在850-900°C下保温4~8h，出窑后冷却即得成品。成品经检验，含有约25%的Al2O3, 60%的SiO2,具有较高的体积密度、低气孔率、高耐压强度、耐磨性强、耐酸侵蚀性，高温指标荷重软化温度和耐火度都优于常规保温砖。
[0021]隧道窑产生的烟气含有少量氟，处理时采用先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放的流程。吸收塔中回收的废水因含有少量氟，需要经钙盐(电石渣或石灰)一次处理和聚合氯化铝二次处理后达标排放，废水处理收集的氟化钙和氟化铝可用作其他氟化盐生产的原料。
[0022]本发明工艺简单，大量使用急需处理的废物为原料，代替需要保护的粘土，各种资源全部回收利用，气体全部收集净化处理，环境效益明显。本发明所生产的新型保温砖，具有耐火度高，机械性能好，保温性能好，化学稳定性好等优良品质。
[0023]实施例1
将原料铝电解槽废旧保温材料IOOKg和粘土 50Kg进行混合，进行鄂式破碎，经滚筒筛筛分得到90Kg的l-2mm的骨料和60Kg的小于0.5mm的粉料，将粉料经球磨机回收得到0.3Kg铝，磁选回收得到0.05Kg铁，将骨料经磁选机磁选后回收得到0.12Kg铁。将磁选后的20Kg骨料与60Kg粉料加入16Kg的水进入混料机混匀并陈化4-8天，经挤压成型得到240 X 115 X 90mm砖坯，烘干窑干燥脱水至含水量2~10%，送入隧道窑，在850-900℃下烧结24-32 h，在850~900°C下保温4h后冷却得到目标物保温砖，产生的烟气先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放。
[0024]保温砖检验结果为:含24%的Al2O3, 65%的SiO2,干体积密度<1300Kg/m3，具有较高的抗压强度，强度>2.5MU，砌体传热阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0025]实施例2
将原料铝电解槽废旧保温材料IOOKg和粘土 45Kg进行混合，进行鄂式破碎，经滚筒筛筛分得到80Kg的l-3mm的骨料和65Kg的小于0.5mm的粉料，将粉料经球磨机回收得到0.15Kg铝，磁选回收得到0.1OKg铁，将骨料经磁选机磁选后回收得到0.2Kg铁。将磁选后的20Kg骨料与65Kg粉料加入18Kg的水进入混料机混匀并陈化4-8天，经挤压成型得到240 X 115 X 90mm砖坯，烘干窑干燥脱水至含水量2~10%，送入隧道窑，在850~900°C下烧结24~32h，在850~900°C下保温8h后冷却得到目标物保温砖，产生的烟气先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放。
[0026]保温砖检验结果为:含26%的Al2O3,63%的SiO2,干体积密度<1300Kg/m3，具有较高的抗压强度，强度>2.5MU，砌体传热阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0027]实施例3
将原料铝电解槽废旧保温材料IOOKg和粘土 50Kg进行混合，进行鄂式破碎，经滚筒筛筛分得到85Kg的1-3mm的骨料和65Kg的小于0.5mm的粉料，将粉料经球磨机回收得到0.12Kg铝，磁选回收得到0.08Kg铁，将骨料经磁选机磁选后回收得到0.15 Kg铁。将磁选后的20Kg骨料与65Kg粉料加入15Kg的水进入混料机混匀并陈化4-8天，经挤压成型得到240 X 115 X 90mm砖坯，烘干窑干燥脱水至含水量2~10%，送入隧道窑，在85(T900°C下烧结24-32 h，在85(T900°C下保温5h后冷却得到目标物保温砖，产生的烟气先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放。
[0028]保温砖检验结果为:含28%的Al2O3,65%的SiO2,干体积密度<1300Kg/m3，具有较高的抗压强度，强度>2.5MU，砌体传热阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0029]实施例4
将原料铝电解槽废旧保温材料IOOKg和粘土 50Kg进行混合，进行鄂式破碎，经滚筒筛筛分得到80Kg的f 3mm的骨料和70Kg的小于0.5mm的粉料，将粉料经球磨机回收得到0.14Kg铝，磁选回收得到0.09Kg铁，将骨料经磁选机磁选后回收得到0.25Kg铁。将磁选后的20Kg骨料与65Kg粉料加入18Kg的水进入混料机混匀并陈化4~8天，经挤压成型得到240 X 115 X 90mm砖坯，烘干窑干燥脱水至含水量2~10%，送入隧道窑，在85(T900°C下烧结24-32 h，在85(T 900°C下保温4~8h后冷却得到目标物保温砖，产生的烟气先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放。
[0030]保温砖检验结果为:含27%的Al2O3,61%的SiO2,干体积密度<1300Kg/m3，具有较高的抗压强度，强度>2.5MU，砌体传热阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0031]实施例5
将原料铝电解槽废旧保温材料IOOKg和粘土 50Kg进行混合，进行鄂式破碎，经滚筒筛筛分得到90Kg的f 3mm的骨料和60Kg的小于0.5mm的粉料，将粉料经球磨机回收得到0.15Kg铝，磁选回收得到0.12Kg铁，将骨料经磁选机磁选后回收得到0.19 Kg铁。将磁选后的20Kg骨料与65Kg粉料加入17Kg的水进入混料机混匀并陈化4~8天，经挤压成型得到240 X 115 X 90mm砖坯，烘干窑干燥脱水至含水量2~10%，送入隧道窑，在85(T900°C下烧结24-32 h，在85(T 900°C下保温7h后冷却得到目标物保温砖，产生的烟气先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放。
[0032]保温砖检验结果为:含25%的Al2O3, 59%的SiO2,干体积密度<1300Kg/m3，具有较高的抗压强度，强度>2.5MU，砌体传热阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0033]实施例6
将原料铝电解槽废旧保温材料IOOKg和粘土 50Kg进行混合，进行鄂式破碎，经滚筒筛筛分得到95Kg的f3mm的骨料和55Kg的小于0.5mm的粉料，将粉料经球磨机回收得到
0.1lKg铝，磁选回收得到0.09Kg铁，将骨料经磁选机磁选后回收得到0.12 Kg铁。将磁选后的20Kg骨料与65Kg粉料加入15Kg的水进入混料机混匀并陈化4~8天，经挤压成型得到240 X 115 X 90mm砖坯，烘干窑干燥脱水至含水量2~10%，送入隧道窑，在85(T900°C下烧结24-32 h，在85(T 900°C下保温4~8h后冷却得到目标物保温砖，产生的烟气先二次喷淋吸收塔吸收，然后经过活性氧化铝吸附塔排放。
[0034]保温砖检验结果为:含28%的Al2O3,60%的SiO2,干体积密度<1300Kg/m3，具有较高的抗压强度，强度>2.5MU，砌体传热阻值 > 每平方米0.82K/W。