铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103964709103964709A(43)申请公布日2014.08.06(21)申请号201310046708.6(22)申请日2013.02.06(71)申请人嘉颉金属股份有限公司地址中国台湾台南市东区崇明路193号5楼(72)发明人蒋世杰刘雅萍(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人何为李宇(51)Int.Cl.C04B5/00(2006.01)C04B35/66(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法(57)摘要一种铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法，其将炼铝炉渣加工为炉渣颗粒，使上述炉渣颗粒的粒径大于200网目且小于400网目，让符合条件的炉渣颗粒与一黏结剂水溶液混合，形成一坯料，之后对该坯料加压塑形，形成一耐火材料粗坯，再将该耐火材料粗坯在1050℃～1450℃工作温度下进行烧结，并经降温形成一耐火材料。藉此，可控制炉渣颗粒的粒径，使炉渣颗粒的氮含量有效降低，且当该炉渣颗粒混合黏结剂水溶液后，可以有效减少因水与氮化铝反应而逸出氨气的现象，以减少耐火材料粗坯或耐火材料的龟裂或爆裂现象，而达到制作成本低廉以及耐火材料表面细致度佳的功效。CN103964709ACN1039647ACN103964709A权利要求书1/1页1.一种铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法，其特征在于包括下列步骤：步骤一：将炼铝炉渣加工为炉渣颗粒；步骤二：使上述炉渣颗粒的粒径大于200网目且小于400网目；步骤三：使符合步骤二条件的炉渣颗粒与一黏结剂水溶液混合，形成一胚料；步骤四：对该胚料加压塑形，形成一耐火材料粗胚；步骤五：对该耐火材料粗胚在1050℃～1450℃工作温度下进行烧结，并经降温形成一耐火材料。2.如权利要求1所述的铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法，其特征在于，在步骤二中进一步执行一炉渣颗粒氮含量检测程序，以确认炉渣颗粒的氮含量介于4400ppm～7000ppm之间。3.如权利要求1所述的铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法，其特征在于，该黏结剂水溶液为水与羧甲基纤维素的混合溶液，该黏结剂添加量介于3wt%～12wt%。4.如权利要求1所述的铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法，其特征在于，该步骤四的压力介于25吨～250吨之间。2CN103964709A说明书1/4页铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法技术领域[0001]本发明有关于一种铝集尘灰及铝金属冶炼炉渣再利用方法，特别是指一种可控制炉渣颗粒的粒径，使炉渣颗粒的氮含量有效降低，且当该炉渣颗粒混合黏结剂水溶液后，可以有效减少因水与氮化铝反应而逸出氨气的现象，以减少耐火材料粗胚或耐火材料的龟裂或爆裂现象，而达到制作成本低廉以及耐火材料表面细致度佳的功效。背景技术[0002]铝的熔炼过程中会产生炉渣，炉渣中包含有铝的氧化物与氮化物，其中氮化物会与潮湿空气中的水分或雨水反应而形成氨气外逸，因此未经处理的炉渣对环境有一定程度的影响。[0003]中国台湾发明专利第583155号，揭露一种将铝渣灰资源化利用的方法，主要是将炼铝炉渣分选回收金属铝后剩余的铝渣灰废弃物进行煅烧，制成耐火材料的原料，以达成铝渣灰资源化目的，并创造更高的经济价值；其方法是将铝渣灰利用高温窑炉煅烧成主要成分为氧化铝(矿物结晶相为刚玉)的材料，以做为耐火材料原料，不仅可有效解决铝渣灰废弃物处理的问题，且可节省生产耐火材料能源及避免资源的浪费。[0004]上述中国台湾发明专利第583155号，虽然可以将铝渣灰处理成为耐火砖、耐火泥、浇注料的原料，但对于如何制作耐火砖以及如何确保制作耐火砖过程中的产品良率则完全未予揭露。[0005]此外，民国100年三月出版的《矿冶》期刊，其中起刊载有“炼铝炉渣为原料制作耐火材料之研究”，其中揭露耐火材料的制作方式为将炼铝炉渣(粒径介于100—200mesh)依照配比来和黏结剂水溶液(羧甲基纤维素水溶液)进行混拌，经由单轴加压(20吨)成形和高温烧结(1100－1400℃)来制作耐火材料。[0006]但依上述“炼铝炉渣为原料制作耐火材料之研究”所揭露的内容制作耐火材料（耐火砖），却发现存在有下列缺失：1.炼铝炉渣与黏结剂水溶液混合并加压成为耐火材料粗胚后，在烧结之前，该耐火材料粗胚会因加压有龟裂或爆裂现象。[0007]2.耐火砖中粗胚的氮含量偏高，遇湿会因下列化学反应而逸出刺鼻的氨气。AlN+3H2O→Al（OH）3↓+NH3↑3.即使烧结前的耐火材料粗胚未发生龟裂或爆裂，但耐火材料粗胚在高温烧结过程中，耐火砖会因高温烧结产生龟裂或爆裂现象。[0008]4.耐火砖的表