一種新型環(huán)保耐火材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，尤其涉及一種新型環(huán)保耐火材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤矸石棄置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出會污染大氣、農(nóng)田 和水體。矸石山還會自燃發(fā)生火災(zāi)，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災(zāi)害。中國積存煤矸石達(dá) 10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸。
[0003] 利用煤矸石合成高性能的氮氧化物耐火材料，既可以充分利用煤矸石廢棄資源與 能源，還可以解決耐火材料原料緊張的局面，并提供高性能的新型耐火材料產(chǎn)品，同時(shí)緩解 因耐火材料開采、生產(chǎn)以及煤矸石污染等帶來的一系列環(huán)境與社會問題。利用煤矸石合成 高性能的氮氧化物復(fù)合耐火材料。煤矸石的主要礦物是粘土礦，主要成分是二氧化硅、三氧 化二鋁以及殘存的碳。而煤矸石所含的二氧化硅、三氧化二鋁以及殘?zhí)颊翘紵徇€原-氮 化工藝合成復(fù)合氮氧化鋁硅(一種新型高性能耐火材料）的主要原料。
[0004] 利用了煤矸石中的各種元素以及殘?zhí)?，為煤矸石資源化綜合利用提供有效的途徑 與有力的技術(shù)保障，大幅度降低了該環(huán)保產(chǎn)品的生產(chǎn)制造成本，提高了產(chǎn)品附加值，必將為 充分利用煤矸石資源、實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展以及為改善社會環(huán)境、建立良性循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系 做出貢獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)境友好型并保持高性能的耐火材料。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種新型環(huán)保耐火材料，主要由煤矸石顆粒、顆粒料鋁礬土或/剛玉粉、硬質(zhì)粒子、結(jié) 合劑、氧化鋁微粉以及表面活性劑按照下屬重量份配比制備而成： 鋁礬土顆?；?剛玉粉30-50份；煤矸石顆粒20-30粉；石英5-10份；氧化鋁微粉3-10 份；表面活性劑0. 2份。
[0007] 所述鋁礬土顆粒是鋁土礦含鋁量40%以上，鋁硅比值A(chǔ)l/Si> 2. 5。
[0008] 所述煤矸石包含A1203、SiO2，另外還含有Fe203、CaO、MgO、Na20、K20、P205、SO3 和微 量稀有元素)。
[0009] 所述石英是含有二氧化硅成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
[0010] 所述表面活性劑為聚氧乙烯脂肪酸脂類、聚氧乙烯脂肪醇醚類或聚氧乙烯-聚氧 丙烯共聚物。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明選取鋁礬土顆?；?剛玉可以增加耐火材料的韌 性；選取煤矸石可增加強(qiáng)度和耐磨性，不僅解決了固體廢物大量堆積對環(huán)境的污染，遵循 3R原則，而且大大節(jié)約了耐火材料的生產(chǎn)成本；使用聚乙二醇、三聚氰胺磺酸甲醛或檸檬 酸為表面活性劑，是為了與結(jié)合劑相配伍，提高流動性，調(diào)配凝結(jié)時(shí)間，增加耐火材料的密 度；選取的氧化鋁微粉是為了增加耐火材料的致密性，同時(shí)也能提高流動性。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 實(shí)施例1 一種新型環(huán)保耐火材料，按重量份數(shù)組成為：鋁礬土顆粒或/剛玉粉30-50份；煤矸石 顆粒35-50份；石英5-10份；氧化鋁微粉3-10份；表面活性劑0. 2份。
[0013] 上述新型環(huán)保耐火材料的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行： (1) 按表1準(zhǔn)備原料，磨碎制成細(xì)粉，使用200目的篩子篩分； (2) 混合原料，利用水稀釋，使用Icm直徑的瑪瑙球作為球磨介質(zhì)，將稀釋的原料和瑪 瑙球放入尼龍罐中密封； (3) 使用行星式球磨機(jī)球磨6h,研磨至粒徑小于I. 0微米； (4) 烘干工序：將混合后的原料放入干燥箱內(nèi)200°C、3h; (5) 成型工序：將干燥后的原料添加少量粘結(jié)劑（lml/lOg),在30MPa的壓力下機(jī)壓成 型； (6) 冷卻工序：在空氣中自然冷卻。
[0014] 以上對本發(fā)明的6個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施 例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn) 等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型環(huán)保耐火材料，其特征在于按照重量份數(shù)組成為：鋁礬土顆粒30-50份； 煤矸石顆粒20-30粉；石英5-10份；氧化鋁微粉3-10份；表面活性劑0. 2份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)保耐火材料，其特征在于鋁礬土顆粒含鋁量40% 以上，鋁硅比值A(chǔ)l/Si彡2. 5。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)保耐火材料，其特征在于煤矸石包含A1203、 Si02,另外還含有 Fe203、CaO、MgO、Na20、K20、P 205、SO3 和微量稀有元素。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)保耐火材料，其特征在于石英是含有二氧化硅成 分的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)保耐火材料，其特征在于表面活性劑為聚氧乙烯 脂肪酸脂類、聚氧乙烯脂肪醇醚類或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。
【專利摘要】本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，尤其涉及一種新型環(huán)保耐火材料。利用煤矸石合成高性能的氮氧化物耐火材料，既可以充分利用煤矸石廢棄資源與能源，還可以解決耐火材料原料緊張的局面，并提供高性能的新型耐火材料產(chǎn)品，同時(shí)緩解因耐火材料開采、生產(chǎn)以及煤矸石污染等帶來的一系列環(huán)境與社會問題。利用煤矸石合成高性能的氮氧化物復(fù)合耐火材料。煤矸石的主要礦物是粘土礦，主要成分是二氧化硅、三氧化二鋁以及殘存的碳。而煤矸石所含的二氧化硅、三氧化二鋁以及殘?zhí)颊翘紵徇€原-氮化工藝合成復(fù)合氮氧化鋁硅（一種新型高性能耐火材料）的主要原料。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105084912
【申請?zhí)枴緾N201410215212
【發(fā)明人】暢建國
【申請人】天津中海德科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月21日