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用后镁碳耐火材料再生利用的关键技术问题

发布日期： 2019-03-27 08:57:54 阅读量（422）作者：张红

镁碳耐火材料若顺利实现高附加值再生利用，必须解决Al4C3和假颗粒问题。

1、Al4C3的水化去除

MgO-C砖是由镁砂、石墨、碳质结合剂和外加的抗氧化剂经混炼、成型和220℃左右热处理而成的耐火制品。金属Al粉是镁碳砖常用的抗氧化剂之一，AI在高温下易与C反应生成Al4C3，可以提高耐火材料的高温性能和抗氧化性能，但AI4C3极易水化，在高温下会与结合剂产生的水发生如下反应：

Al4C3+12H2O=4AI(0H)3+3CH4↑

该反应产生CH4气体，同时反应生成的固体体积也增大了1.65倍，再生制砖时会导致制品膨胀、粉化和开裂，影响使用性能，因此用后镁碳砖再生利用时必须进行水化处理，预先去除其中的Al4C3成分。常用水化方法有水洗法和高温蒸汽法，室温下采用水洗法时通常水浸时间≥24h。

由于金属AI粉以细粉形式加入到MgO-C砖中，Al4c3主要集中在<1mm的细粉中，辽宁科技大学对这部分物料在不同温度下的最佳水化技术进行了研究。实验室研究发现，室温下(25℃)进行Al4c3的水化处理时，加水量(质量)为物料的2倍、水化时间6h效果最佳;60℃时加水(质量)为物料的1.5倍、水化时间4h效果最佳；90℃时加水量(质量)与物料相同、水化时间6h效果最佳。

2、假颗粒的去除

对镁碳耐火材料进行回收利用，通常经过拣选、除渣、破碎、筛分等工艺，在初步破碎的颗粒中存在大量骨料与基质共存的假颗粒，假颗粒的体积密度低，气孔和裂纹等缺陷多，再利用时会明显降低再生制品的体积密度，成型时易出现二次破碎，影响产品质量，用后镁碳耐火材料要实现高附加值利用，必须去除假颗粒。假颗粒的去除方法有碾磨法、浸渍法、浮选法、烧失法，通常采用的是碾磨法。碾磨法操作比较简单，通过研磨即可将颗粒料表面的细粉剥离，实现骨料和基质的分离。

武汉科技大学对假颗粒去除技术进行了研究，发现用后残砖经直接破碎得到的大颗粒主要是细粉包裹在原始颗粒表面形成的假颗粒，利用混料机和轮碾机对颗粒料进行加工处理，均可以达到除去“假颗粒”的效果，但轮碾机的处理时间最短，效率最高，镁碳颗粒料碾压处理的最佳时间是7min,时间过长会导致颗粒料过粉碎，使颗粒料的体积密度随碾压时间的增加而降低。