本发明涉及耐火材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法。
背景技术：
捣打料是由粒状料、结合剂和外加剂的混合物采用捣固法施工的半湿状态的耐火混合料。捣打料是一种低塑性或无塑性捣固材料，是依靠强制捣固而形成致密体，再经加热烘烤或焙烧发生硬化而获得一定的结构强度。电熔锆刚玉是以氧化铝、氧化锆为原料在电弧炉中经高温冶炼而成的高级耐火材料。在现有技术中，电熔锆刚玉砖等产品要经过磨机进行磨削精细加工，加工后的粉末随冷却液流入排污管道，不仅导致了环境污染，也导致了宝贵稀缺的锆资源的浪费，如果能够实现电熔锆刚玉磨削料中的锆资源回收再利用，则有利于扩大锆原料的来源。CN101723695A公开了一种利用磨削废料生产电熔锆刚玉捣打料的方法，其利用磨机磨削后产生的含有粉末的废液经过沉淀、过滤、干燥得到的粉料与高铝水泥和白泥加入混料机中充分混合得到电熔锆刚玉捣打料，但该工艺方法采用高铝水泥作为结合剂其性能也有待进一步提高。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法，所述方法将电熔锆刚玉产品经过磨削后产生的含有粉末的废液经过沉淀、干燥后得到的回收粉料，与结合剂、外加剂混合均匀即可得到捣打料。
其中，所述回收粉料为100重量份，结合剂为8.0～10.0重量份，外加剂为1.2～3.0重量份。
其中，所述结合剂为磷酸或磷酸盐，作为磷酸例如可以选择正磷酸、焦磷酸或偏磷酸中的至少一种，作为磷酸盐例如可以选择磷酸一氢铝、磷酸二氢铝、磷酸一氢锆或磷酸二氢锆中的至少一种；优选正磷酸、磷酸二氢铝，或二者的混合物。
其中，所述外加剂为有机酸，具体来说所述外加剂为羟基羧酸和氨基羧酸的混合物，所述羟基羧酸选自柠檬酸、羟基醋酸、酒石酸、苹果酸、2-羟基丙酸和2，3-二羟基丁二酸中的至少一种，所述氨基羧酸选自亚氨基二乙酸、DL-2-氨基丁二酸、2-氨基-3-甲基丁二酸中的至少一种。作为优选地，所述羟基羧酸和氨基羧酸的质量比为1：10～10：1，更优选地，所述羟基羧酸和氨基羧酸的质量比为1：5～5：1。
其中，所述回收粉料中含有30～42wt％的ZrO2、45～55wt％的Al2O3、10～22wt％的SiO2，并且Fe2O3≤1.0wt％。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法具有以下有益效果：
本发明的回收利用方法以电熔锆刚玉制品的磨削废料为原料，不仅实现了锆资源的高效回收，而且制备得到的捣打料成本低、性能稳定，烧结强度高，烧结收缩率低，可用于玻璃窑炉的锆刚玉耐火砖嵌缝部位。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
作为一种高级耐火材料，电熔锆刚玉制品例如电熔锆刚玉砖等要经过磨机进行磨削精细加工。在现有技术中，加工后的粉末往往随冷却液流入排污管道，不仅导致了环境污染，也导致锆资源的浪费。本发明所要解决的技术问题就是致力于实现电熔锆刚玉磨削料中的锆资源回收再利用并提供优质的锆刚玉捣打料。本发明的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法是将电熔锆刚玉产品经过磨削后产生的含有粉末的废液经过沉淀、干燥后得到的回收粉料，与结合剂、外加剂混合均匀再包装成成品，使用时进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。具体来说，本发明的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，并定期收集沉淀在池底的湿粉泥，而沉淀后的废液可进一步进行冷却液组分的回收，最后对废液进行无害化处理达到排放标准后进行排放。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，依据电熔锆刚玉制品的成分，回收粉料的成分也有所不同，例如对于电熔的AZS-33、AZS-36、AZS-41、ZA-330等锆刚玉砖磨削后的回收粉料中通常含有30～42wt％的ZrO2、45～55wt％的Al2O3、10～22wt％的SiO2，并且Fe2O3≤1.0wt％。③以100重量份的回收粉料计，取8.0～10.0重量份的结合剂和1.2～3.0重量份的外加剂混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料，具体来说所述结合剂为磷酸或磷酸盐，作为磷酸例如可以选择正磷酸、焦磷酸或偏磷酸中的至少一种，作为磷酸盐例如可以选择磷酸一氢铝、磷酸二氢铝、磷酸一氢锆或磷酸二氢锆中的至少一种；优选正磷酸、磷酸二氢铝，或二者的混合物。所述外加剂为有机酸，并且所述有机酸为羟基羧酸和氨基羧酸的混合物，所述羟基羧酸选自柠檬酸、羟基醋酸、酒石酸、苹果酸、2-羟基丙酸和2，3-二羟基丁二酸中的至少一种，所述氨基羧酸选自亚氨基二乙酸、DL-2-氨基丁二酸、2-氨基-3-甲基丁二酸中的至少一种。作为优选地，所述羟基羧酸和氨基羧酸的质量比为1：10～10：1，更优选地，所述羟基羧酸和氨基羧酸的质量比为1：5～5：1。本发明的发明人发现采用上述外加剂可以保证捣打料兼有良好的烧结强度，而又不会出现过大的收缩，能够显著地降低收缩率。
实施例1
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-33锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、51.6wt％的Al2O3、14.8wt％的SiO2、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.0重量份的磷酸(85％)、1.2重量份的柠檬酸、0.3重量份的亚氨基二乙酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～7wt％。
实施例2
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-33锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、51.6wt％的Al2O3、14.8wt％的SiO2、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.0重量份的磷酸(85％)、1.3重量份的羟基醋酸、0.2重量份的亚氨基二乙酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～7wt％。
实施例3
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-33锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、51.6wt％的Al2O3、14.8wt％的SiO2、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.7重量份的磷酸二氢铝(60％)、1.2重量份的苹果酸、0.3重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的4～6wt％。
实施例4
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-36锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有35.7wt％的ZrO2、48.6wt％的Al2O3、13.2wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.8重量份的磷酸(85％)、1.8重量份的柠檬酸、0.2重量份的亚氨基二乙酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～8wt％。
实施例5
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-36锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有35.7wt％的ZrO2、48.6wt％的Al2O3、13.2wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.8重量份的磷酸(85％)、1.5重量份的羟基醋酸、0.5重量份的亚氨基二乙酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～8wt％。
实施例6
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-36锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有35.7wt％的ZrO2、48.6wt％的Al2O3、13.2wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取9.0重量份的磷酸二氢铝(60％)、1.2重量份的苹果酸、0.8重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的4～6wt％。
实施例7
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-41锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有40.8wt％的ZrO2、45.6wt％的Al2O3、12.0wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取9.5重量份的磷酸(85％)、2.1重量份的柠檬酸、0.5重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的6～8wt％。
实施例8
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-41锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有40.8wt％的ZrO2、45.6wt％的Al2O3、12.0wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取9.5重量份的磷酸(85％)、2.1重量份的羟基醋酸、0.5重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的6～8wt％。
实施例9
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-41锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有40.8wt％的ZrO2、45.6wt％的Al2O3、12.0wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取9.5重量份的磷酸二氢铝(60％)、2.1重量份的苹果酸、0.5重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～6wt％。
实施例10
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的ZA-330锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、55.1wt％的Al2O3、10.2wt％的SiO2、1.0wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取10.0重量份的磷酸(85％)、2.0重量份的柠檬酸、1.0重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～7wt％。
实施例11
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的ZA-330锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、55.1wt％的Al2O3、10.2wt％的SiO2、1.0wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取10.0重量份的磷酸(85％)、2.0重量份的羟基醋酸、1.0重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～7wt％。
实施例12
本实施例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的ZA-330锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、55.1wt％的Al2O3、10.2wt％的SiO2、1.0wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取10.0重量份的磷酸二氢铝(60％)、2.0重量份的苹果酸、1.0重量份的DL-2-氨基丁二酸将它们与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～6wt％。
对比例1
本对比例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-33锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、51.6wt％的Al2O3、14.8wt％的SiO2、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.0重量份的磷酸(85％)、1.5重量份的羟基醋酸与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本对比例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～7wt％。
对比例2
本对比例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-36锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有35.7wt％的ZrO2、48.6wt％的Al2O3、13.2wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.8重量份的磷酸(85％)、2.0重量份的亚氨基二乙酸与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本对比例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～8wt％。
对比例3
本对比例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-41锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有40.8wt％的ZrO2、45.6wt％的Al2O3、12.0wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取9.5重量份的磷酸二氢铝(60％)、2.1重量份的苹果酸与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本对比例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～6wt％。
对比例4
本对比例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的ZA-330锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有33.2wt％的ZrO2、55.1wt％的Al2O3、10.2wt％的SiO2、1.0wt％的Na2O，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取10.0重量份的磷酸二氢铝(60％)、2.0重量份的苹果酸与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本实施例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～6wt％。
对比例5
本对比例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-36锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有35.7wt％的ZrO2、48.6wt％的Al2O3、13.2wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.8重量份的磷酸(85％)、2.0重量份的草酸与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本对比例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～8wt％。
对比例6
本对比例的电熔锆刚玉磨削废料的回收利用方法包括以下步骤：①将电熔的AZS-36锆刚玉砖磨削机磨削后产生的包含电熔锆刚玉粉末的废冷却液引流至回收池中放置沉淀，收集沉淀在池底的湿粉泥。②将收集得到的湿粉泥先自然晾干粉碎后再用热空气烘干后收集即可得到回收粉料，回收粉料中含有35.7wt％的ZrO2、48.6wt％的Al2O3、13.2wt％的SiO2、1.2wt％的Na2O、0.2wt％的Fe2O3，余量为其它杂质，并且粒径为50μm以下。③以100重量份的回收粉料计，取8.8重量份的磷酸(85％)、1.5重量份的草酸、0.5重量份的亚氨基二乙酸与回收粉料一起混合均匀然后进行人工捣打或气动锤捣打即可得到捣打料。本对比例的捣打料施工时水添加量推荐为捣打料的5～8wt％。
实施例1-12以及对比例1-6的捣打料的性能如表1-表3所示。
表1
表2
表3
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。