阅读说明：本技术 一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖及其制备方法 (A kind of zinc tailings processing extraordinary chrome corundum brick and preparation method thereof ) 是由 袁林 杜巍 李祥 李泉侑 李炜 周海军 王强 赵屹 宋瑞峰 孟凌霄 于 2019-09-04 设计创作，主要内容包括：本发明具体公开了一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖的研制开发,采用由粒度5-3mm的电熔致密刚玉砂、粒度3-1mm的电熔致密刚玉砂、粒度1-0mm的电熔致密刚玉砂、粒度≤0.074mm的电熔致密刚玉砂、粒度3-1mm的板状刚玉砂、粒度1-0mm的板状刚玉砂、粒度≤0.045mm的工业氧化铬绿、外加特种结合剂制成。本发明在铬刚玉中引入钛白粉和添加剂石灰,生成的钛酸钙熔点高达1850℃,具有耐高温、抗侵蚀的性能；添加火山岩粉和蓝晶石粉,大大提高砖的硬度,工业氧化铬绿能够充分和电熔致密刚玉砂及板状刚玉砂混合,达到最佳颗粒级配,有利于提高半成品干燥后的强度,抗压能力强；本锆刚玉砖常温耐压强度为195MPa；在1100℃,水冷试验条件下,抗热震数可以达到25次,耐高温、抗腐蚀程度高。(The invention particularly discloses a kind of zinc tailings processing developments of extraordinary chrome corundum brick, are made of the electric smelting dense alumina sand of electric smelting dense alumina sand, granularity 3-1mm, the electric smelting dense alumina sand of granularity 1-0mm, granularity≤0.074mm electric smelting dense alumina sand, the plate diamond spar sand of granularity 3-1mm, the plate diamond spar sand of granularity 1-0mm, granularity≤0.045mm industrial oxidation chrome green, the additional extraordinary bonding agent by granularity 5-3mm.The present invention introduces titanium dioxide and additive lime in pink fused alumina, and the calcium titanate fusing point of generation is up to 1850 DEG C, has high temperature resistant, erosion-resistant performance；Add volcanic rock powder and aquamaine mountain flour, greatly improve the hardness of brick, industrial oxidation chrome green sufficiently and electric smelting dense alumina sand and the mixing of plate diamond spar sand can reach best particle size gradation, be conducive to improve semi-finished product it is dry after intensity, anti-pressure ability is strong；This zircon corundum brick cold crushing strength is 195MPa；Under 1100 DEG C, water cooling experimental condition, anti-thermal shock number be can achieve 25 times, and high temperature resistant, anticorrosive degree are high.)

一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖及其制备方法。

背景技术

有色冶炼科技的发展，冶炼新技术得到了广泛的应用，有色冶炼的尾矿处理逐渐增大，但是随着国家对环保治理力度的加强，对有色冶炼行业尾矿处理提出了高的要求，这也就是对尾矿处理用耐火材料的使用性能提出了更高的要求。传统有色冶炼行业用耐火材料有些不适合用于尾矿渣的处理。

而现有技术生产特种铬刚玉砖的主要耐火材料，存在抗熔渣侵蚀性不足的问题，在使用时，受到外部环境侵蚀的速度很快；且现有的特种砖热震稳定性较差，耐高温能力不足；成品的整体硬度不足，抗压能力差，使用寿命受限。

发明内容

为解决有色冶炼行业尾矿处理用耐火材料使用寿命的技术难题，本发明的目的在于提供一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖，由骨料和粉料外加结合剂制成；其中，由下述重量百分比的原料制成，骨料和粉料之和为100％，骨料为：电熔致密刚玉砂40～60％、板状刚玉砂10～35％、粉料为：电熔致密刚玉粉10～20％、工业氧化铬绿10～20％、特种结合剂 2～4％、火山岩粉和蓝晶石粉10％、钛白粉或高钛渣5％。

作为本发明进一步的方案：所述电熔致密刚玉砂的粒度组成为：5～3mm电熔致密刚玉砂5～15％、3～1mm电熔致密刚玉砂10～20％、1～0mm电熔致密刚玉砂20～30％、≤0.074mm 电熔致密刚玉砂10～20％、3～1mm板状刚玉砂10～20％、1～0mm板状刚玉砂5～15％、≤ 0.045mm工业氧化铬绿10～20％。

作为本发明再进一步的方案：以质量百分含量计：所述三种粒度规格的电熔致密刚玉砂的Al₂O₃≥99％，板状刚玉砂的Al₂O₃≥99％，工业氧化铬绿Cr₂O₃≥98％，钛白粉或高钛渣中TiO2质量百分比含量≥90％，火山岩粉和蓝晶石粉采用粉状原石。

作为本发明再进一步的方案：所述特种结合剂为相对体积密度为1.3～1.5g/cm₃的磷酸溶液。

一种锌尾渣处理用特种铬刚玉砖制备方法，包括以下步骤：

a、按不同粒度要求准备电熔致密刚玉砂、板状刚玉砂、工业氧化铬绿，备用；

b、将工业磷酸溶液制备成相对体积密度为1.3～1.5g/cm₃的磷酸溶液，备用；

c、按重量百分比取：电熔致密刚玉砂40～60％、板状刚玉砂10～35％、电熔致密刚玉粉10～20％、工业氧化铬绿10～20％、特种结合剂2～4％；所述电熔致密刚玉砂的粒度组成为：5～3mm电熔致密刚玉砂5～15％、3～1mm电熔致密刚玉砂10～20％、1～0mm电熔致密刚玉砂20～30％、≤0.074mm电熔致密刚玉砂10～20％、3～1mm板状刚玉砂10～20％、1～0mm板状刚玉砂5～15％、≤0.045mm工业氧化铬绿10～20％；

d、按重量百分比取：火山岩粉和蓝晶石粉10％，钛白粉或高钛渣5％，再加入占混合料总质量1％～2％的结合剂；

e、将制备好的各种原料按配比称量各原料，经混炼、成型、干燥、装车、进高温隧道窑1550-1650℃高温下保温8小时烧成即得成品。

有益效果

本发明在铬刚玉中引入了其它固相即钛白粉和添加剂石灰，钛白粉可促进烧结，其中所述电熔致密刚玉砂晶粒发育良好，促进制品致密化，生成的钛酸钙熔点高达1850℃，产品具有耐高温、抗侵蚀的性能；添加火山岩粉和蓝晶石粉，大大提高砖的硬度，工业氧化铬绿能够充分和电熔致密刚玉砂及板状刚玉砂混合，达到最佳颗粒级配，有利于提高半成品干燥后的强度，抗压能力强；以此比例生产的锆刚玉砖，常温耐压强度为195MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数可以达到25次，耐高温、抗腐蚀程度高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

以下实施例中，原料规格：三种粒度规格的电熔致密刚玉砂的Al₂O₃≥99％，板状刚玉砂的Al₂O₃≥99％，工业氧化铬绿Cr₂O₃≥98％，火山岩粉和蓝晶石粉采用粉状原石，钛白粉或高钛渣中TiO2质量百分比含量≥90％。所述工业磷酸溶液相对体积密度为1.3～1.5g/cm₃。

蓝晶石是形成于中级变质作用压力较高的条件下。蓝晶石高温下体积膨胀，当温度降低时，体积变化很小，即系有不可逆性转化产生的体积膨胀稳定性：蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍；一般粘土质耐火材料耐火度为1670～1770℃，而蓝晶石耐火材料通常大于1790℃，还具有较好的抗化学腐蚀特性。由于蓝晶石矿物的特性，故用来制造优良的高级耐火材料，

浮石(火山岩)是火山喷发过程中岩浆在急骤冷却后，由于压力的急剧减小，内部气体迅速逸出膨胀而形成的一种有密集气孔的玻璃质熔岩。其气孔体积占岩石体积的50％以上。因孔隙多、质量轻、能浮于水面而被称为浮石。浮石是酸性火山岩.硬度为6，保温隔热良好；化学活性，吸附性强，在水硬性激发剂作用下有明显水硬胶凝性质。

实施例1

原料配伍(以质量百分含量计)，骨料和粉料之和为100％，结合剂的百分比指结合剂占骨料和粉料之和的百分比：

骨料：5～3mm电熔致密刚玉砂5％、3～1mm电熔致密刚玉砂15％、1～0mm电熔致密刚玉砂 15％、3～1mm板状刚玉砂10％、1～0mm板状刚玉砂15％。

粉料：粒度≤0.074mm的电熔致密刚玉砂10％、粒度≤0.045mm的工业氧化铬绿20％，火山岩粉和蓝晶石粉12％，钛白粉或高钛渣3％。

结合剂：工业磷酸溶液2％。

制备方法：按配比称量制备好的各种原料，经混炼、成型、干燥、装车、进高温隧道窑1500℃高温下保温8小时烧成即得成品。

检验制得特种铬刚玉砖，其理化指标如下表所示：

实施例2：

原料配伍(以质量百分含量计)，骨料和粉料之和为100％，结合剂的百分比指结合剂占骨料和粉料之和的百分比：

骨料：5～3mm电熔致密刚玉砂5％、3～1mm电熔致密刚玉砂20％、1～0mm电熔致密刚玉砂 10％、3～1mm板状刚玉砂10％、1～0mm板状刚玉砂15％。

粉料：粒度≤0.074mm的电熔致密刚玉砂20％、粒度≤0.045mm的工业氧化铬绿10％，火山岩粉和蓝晶石粉8％，钛白粉或高钛渣7％。

结合剂：工业磷酸溶液2％。

制备方法：按配比称量制备好的各种原料，经混炼、成型、干燥、装车、进高温隧道窑1500℃高温下保温8小时烧成即得成品。

检验制得特种铬刚玉砖，其理化指标如下表所示：

项目	指标	典型值
			显气孔率％	≤15	12.8
体积密度g/cm<sup>3</sup>	≥3.40	3.4
			耐压强度MPa	≥70	132
荷重软化温度℃，T<sub>0.6</sub>	≥1700	1700
			热震稳定性1100℃，水冷	不要求	2

实施例3：

原料配伍(以质量百分含量计)，骨料和粉料之和为100％，结合剂的百分比指结合剂占骨料和粉料之和的百分比：

骨料：5～3mm电熔致密刚玉砂10％、3～1mm电熔致密刚玉砂10％、1～0mm电熔致密刚玉砂 10％、3～1mm板状刚玉砂15％、1～0mm板状刚玉砂10％。

粉料：粒度≤0.074mm的电熔致密刚玉砂15％、粒度≤0.045mm的工业氧化铬绿15％，火山岩粉和蓝晶石粉10％，钛白粉或高钛渣5％。

结合剂：工业磷酸溶液2％。

制备方法：按配比称量制备好的各种原料，经混炼、成型、干燥、装车、进高温隧道窑1500℃高温下保温8小时烧成即得成品。

检验制得特种铬刚玉砖，其理化指标如下表所示：

项目	指标	典型值
			显气孔率％	≤15	12.4
体积密度g/cm<sup>3</sup>	≥3.40	3.47
			耐压强度MPa	≥70	156
荷重软化温度℃，T<sub>0.6</sub>	≥1700	1700
			热震稳定性1100℃，水冷	不要求	4

性能测试

将该砖的三项实例与理论要求进行对比，结果如下表所示：

通过三项实施例比较可以知道，实施例3指标较好，发明涉及的各原料均为市售原料，以铬刚玉、钛白粉或高钛渣、石灰、火山岩粉和蓝晶石粉为原料，在铬刚玉中引入了其它固相即钛白粉和添加剂石灰，钛白粉可促进烧结，其中所述电熔致密刚玉砂晶粒发育良好，促进制品致密化，生成的钛酸钙熔点高达1850℃，产品具有耐高温、抗侵蚀的性能；添加火山岩粉和蓝晶石粉，大大提高砖的硬度，工业氧化铬绿能够充分和电熔致密刚玉砂及板状刚玉砂混合，达到最佳颗粒级配，有利于提高半成品干燥后的强度，抗压能力强；工业磷酸溶液作为结合剂，能够提高半成品砖坯的塑性及强度。

以此比例生产的锆刚玉砖，常温耐压强度为195MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数可以达到25次，耐高温、抗腐蚀程度高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。