基于铝灰的球形骨料制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115784716A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211495591.5(22)申请日2022.11.27(71)申请人郑州经纬科技实业有限公司地址450001河南省郑州市国家高新技术产业开发区长椿路11号(72)发明人夏熠冯晓强牛文军李伟华孙哲尚好乐(74)专利代理机构郑州盈派知识产权代理事务所(普通合伙)41196专利代理师樊羿张晓辉(51)Int.Cl.C04B33/138(2006.01)C04B33/13(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称基于铝灰的球形骨料制备方法(57)摘要本申请公开了一种基于铝灰的球形骨料制备方法，旨在解决当前巨量的铝灰资源难以无害化的消纳利用的问题。本申请主要包括以下步骤：①圆盘滚动造粒机中，通过雾化喷入粘结剂，将铝灰造成生料球，在铝灰自发热作用下充分干燥，得到强度较高的铝灰球；②将铝灰生料球在高温炉通过煅烧后得到球形骨料。本申请在实现危险固体废弃物铝灰无害化处理的同时，制备得到可用于建筑材料、耐火材料的球形骨料，实现了废弃物的资源化利用。CN115784716ACN115784716A权利要求书1/1页1.一种基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）铝灰处理：利用球磨机将铝灰细磨至粒度≥200目；（2）滚动造粒：将处理所得铝灰加入到对应的圆盘造粒机的转动圆盘中，使其随圆盘而滚动，同时向圆盘内铝灰表面雾化喷射粘结剂溶液，以使圆盘中的铝灰逐渐滚动成生料球；（3）待圆盘内铝灰成球率≥90%后，将所得生料球转移至晾干房内，使其在铝灰自发放热反应作用下，逐渐干燥形成强度增加的铝灰生料球，同时收集该过程中所产生的氨气；（4）高温煅烧：将干燥后的生料球转移至高温炉中，在1200～1400℃温度条件下煅烧1～3h，冷却后进行多级筛分，即得球形骨料。2.根据权利要求1所述的基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述圆盘滚动造粒机的转速控制为30～50转/分钟。3.根据权利要求1所述的基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，加入圆盘中的铝灰覆盖厚度不高于圆盘面的2/3。4.根据权利要求1所述的基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述粘结剂为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、羟甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的至少一种。5.根据权利要求1所述的基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述粘结剂溶液喷入量为所加入铝灰重量的3～6%，且粘结剂的质量百分浓度为0.5～3.0%。6.根据权利要求1所述的基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，以0.3～0.6Mp的喷射压力、30～60L/h的喷射流量向圆盘内铝灰表面雾化喷射粘结剂溶液。7.根据权利要求1所述的基于铝灰的球形骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤（4）中，所得球形骨料粒径0.5～5mm、抗压强度≥20Mp、耐火度≥1200℃。2CN115784716A说明书1/3页基于铝灰的球形骨料制备方法技术领域[0001]本申请涉及危险固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种基于铝灰的球形骨料制备方法。背景技术[0002]铝灰是金属铝工业生产过程中伴生的废弃物，主要成分为金属铝、氮化铝、氧化铝、氧化镁、氧化硅、钠盐、钾盐等。据统计每生产1吨金属铝，产生废弃物铝灰15～30kg，按国内金属铝产量约3850万吨计，每年新增铝灰量约58～116万吨，已经成为制约铝工业健康发展的负担。由于铝灰具有反应性和毒性，分别在2016年和2020年《国家危险废物名录》中明确其危害性，铝灰的无害化处理和资源化用技术开发刻不容缓。[0003]当前有部分研究人员在从事铝灰的无害化处理和资源化利用技术开发工作。已公开的技术资料表明，其研究方向多为利用铝灰制备氧化铝、聚合氯化铝、镁铝尖晶石、高铝粉、电熔棕刚玉、轻质保温材料等，该类技术在一定程度上可以实现铝灰的资源化利用，但仍存在一定的缺点，主要表现在：能耗高、技术适用面窄、不能适应复杂多变的铝灰类型、产品市场容量小、经济性差等。大部分铝灰处理技术在工业应用过程中，因不能适应市场和创造利润而被淘汰。[0004]在耐火材料和建筑材料体系中，骨料是不定型浆料的核心材料。球形骨料作为骨料的一种，由于具有良好的流动性、可塑性、抗压强度好等特点，越来越受到行业的重视。在耐火材料行业，不定型浇筑料中加入球形骨料，可显著改善浇注料的流动性，降低加水量，提高浇注料致密度；在建筑材料行业，球形骨料的加入可减少物料碱的摩擦，提高水泥浆料的可塑性，尤其在水泥喷浆中还可以减少物料离析等优点。球形骨料属于新型产品，当前关于球形骨料制备和应用的技术资料较