公布日：2024.06.14
申請日：2024.04.01
分類號：C02F1/00(2023.01)I;C04B35/66(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種適用于鋁硅污水處理的專用設備，包括骨料和基質料，骨料為鋁硅系耐火顆粒，基質料包括鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥；鋁硅系耐火顆粒、鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥的質量份數比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。本發明還公開了一種適用于鋁硅污水處理的專用設備的制備方法。本發明所用的原料來源廣泛，將原料混合均勻后加入水，攪拌均勻，振動成型，經養護和干燥后，制得防返堿鋁硅系澆注料，整體制備工藝簡單。
權利要求書
1.一種適用于鋁硅污水處理的專用設備，其特征在于，包括骨料和基質料，所述骨料為鋁硅系耐火顆粒，所述基質料包括鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥；所述鋁硅系耐火顆粒、鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥的質量份數比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。
2.根據權利要求1所述的防返堿鋁硅系澆注料，其特征在于，所述鋁硅系耐火顆粒為礬土、莫來石、硅線石、紅柱石、藍晶石顆粒中的至少一種；鋁硅系耐火顆粒的粒徑為0.088~8mm。
3.根據權利要求1所述的防返堿鋁硅系澆注料，其特征在于，所述鋁硅系耐火細粉為礬土、莫來石、硅線石、紅柱石、藍晶石細粉中的至少一種；鋁硅系耐火細粉的粒徑小于0.088mm。
4.根據權利要求1所述的防返堿鋁硅系澆筑料，其特征在于，所述鎂鋁水滑石細粉中MgO與Al2O3摩爾比為1.5~2.5；鎂鋁水滑石細粉的粒徑小于45μm。
5.根據權利要求1所述的防返堿鋁硅系澆注料，其特征在于，所述硅微粉中SiO2含量≥92wt%；硅微粉的粒徑D50小于1μm。
6.根據權利要求1所述的防返堿鋁硅系澆注料，其特征在于，所述硅溶膠的SiO2含量為25~35wt%；硅微粉的pH值為9~11。
7.根據權利要求1所述的防返堿鋁硅系澆注料，其特征在于，所述純鋁酸鈣水泥中的Al2O3含量為68~78wt%，CaO含量為20~30wt%；純鋁酸鈣水泥的粒徑<0.088mm。
8.一種如權利要求1~7所述的防返堿鋁硅系澆注料的制備方法，其特征在于，按配方取料，先將基質料混勻，再將混勻后的基質料加入所述骨料中，混合均勻，然后加水，所述鋁硅系耐火顆粒、鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥、水的質量份數比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8：3~10；攪拌均勻，振動成型，室溫條件下養護12~24小時；最后在110~200℃條件下保溫12~36小時，得到成品。
發明內容
本發明的目的是提供一種適用于鋁硅污水處理的專用設備。
本發明還提供了一種適用于鋁硅污水處理的專用設備的制備方法。
本發明的創新點在于本發明所用的原料來源廣泛，將原料混合均勻后加入水，攪拌均勻，振動成型，經養護和干燥后，制得防返堿鋁硅系澆注料，整體制備工藝簡單。
為實現上述發明目的，本發明的技術方案是：一種適用于鋁硅污水處理的專用設備，包括骨料和基質料，所述骨料為鋁硅系耐火顆粒，所述基質料包括鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥；所述鋁硅系耐火顆粒、鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥的質量份數比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。
進一步地，所述鋁硅系耐火顆粒為礬土、莫來石、硅線石、紅柱石、藍晶石顆粒中的至少一種；鋁硅系耐火顆粒的粒徑為0.088~8mm。
進一步地，所述鋁硅系耐火細粉為礬土、莫來石、硅線石、紅柱石、藍晶石細粉中的至少一種；鋁硅系耐火細粉的粒徑小于0.088mm。
進一步地，所述鎂鋁水滑石細粉中MgO與Al2O3摩爾比為1.5~2.5；鎂鋁水滑石細粉的粒徑小于45μm。
進一步地，所述硅微粉中SiO2含量≥92wt%；硅微粉的粒徑D50小于1μm。
進一步地，所述硅溶膠的SiO2含量為25~35wt%；硅微粉的pH值為9~11。
進一步地，所述純鋁酸鈣水泥中的Al2O3含量為68~78wt%，CaO含量為20~30wt%；純鋁酸鈣水泥的粒徑<0.088mm。
一種適用于鋁硅污水處理的專用設備的制備方法，按配方取料，先將基質料混勻，再將混勻后的基質料加入所述骨料中，混合均勻，然后加水，所述鋁硅系耐火顆粒、鋁硅系耐火細粉、鎂鋁水滑石細粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥、水的質量份數比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8：3~10；攪拌均勻，振動成型，室溫條件下養護12~24小時；最后在110~200℃條件下保溫12~36小時，得到成品。
本發明的有益效果是：1、本發明所用的原料來源廣泛，將原料混合均勻后加入水，攪拌均勻，振動成型，經養護和干燥后，制得防返堿鋁硅系澆注料，整體制備工藝簡單。
2、本發明的基質料中引入的硅微粉、硅溶膠和鎂鋁水滑石細粉可以原位反應形成MgO-SiO2-Al2O3結合體系，該體系具有快速凝結的特點，可以加速澆注料發生硬化，減少水泥水化產物參與返堿反應，降低返堿發生概率；此外，現有技術中基質料中通常會引入氧化鋁微粉，而本發明基質料中氧化鋁組分以鋁硅系耐火細粉和鎂鋁水滑石細粉的形式引入，其比表面積小于氧化鋁微粉，可以促進水泥發生沉淀反應，易發生返堿的CaAl2H20O14水泥水化產物生成量會大幅度降低，更多以不易發生返堿的Ca3Al2H12O12和Ca2Al2H16O13水泥水化產物形式存在，抑制澆注料發生返堿反應。
3、本發明的基質料中引入的硅溶膠粒度小、活性高，且呈現堿性，可以抑制鈉離子與水泥水化產物的進一步反應，將鈉離子轉化為硅酸鈉的形式穩定存在，且硅酸鈉可作為結合劑，能夠提升材料結合強度，降低空氣中CO2和水蒸氣向澆注料內部的擴散，抑制澆注料發生返堿反應。
4、本發明的基質料中引入的鎂鋁水滑石細粉可以與鈉離子發生置換反應，將鈉離子固定在鎂鋁水滑石層狀結構中，抑制鈉離子的返堿反應。同時，鎂鋁水滑石的層狀結構具有潤滑效應，結合基質料中引入的硅微粉，一起填充氣孔，提升澆注料的致密度、封閉氣孔，抑制澆注料發生返堿反應。
5、本發明的基質料中引入的鎂鋁水滑石細粉在澆注料服役過程中可以原位形成晶粒尺寸細小的尖晶石。一方面，可以促進基質料中莫來石物相的生成；另一方面，在與熔渣反應時，可以捕捉Fe和Mn元素，增加熔渣粘度。結合兩方面作用，提升鋁硅系澆注料使用壽命。
6、本發明所制備的防返堿鋁硅系澆注料經自然放置7天后，表面未發生返堿現象；常溫抗折強度為12~16MPa；常溫耐壓強度為60~80MPa。
（發明人：努斯熱提古麗·安外爾;金玲仙;任劍;喬怡娜;孔政）
