本发明涉及一种合成耐火砖及其制备方法，具体是一种以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖及其制备方法。
背景技术：
水泥是国家基本建设重要的一种基础性材料，也是国民经济的一个支柱性行业。特别是近年来，水泥工业向大型化、原料能源多元化、节能减排高效化等趋势发展，致使水泥窑窑衬所用的耐火材料承受的热应力、机械应力和化学侵蚀大幅增加，严重影响了水泥窑的运转率和窑衬的使用寿命。水泥回转窑过渡带是窑衬最易损坏的部位，该部位温度高，温度变化频繁，窑皮薄且不稳定，加之水泥熟料产能超产等因素，使用寿命更加有限。
当硅莫砖达到使用寿命后，一般需要拆除当废旧材料掩埋，直接掩埋属于资源浪费，对土地资源是一种浪费；在对新硅莫砖进行生产时，废料中的杂质可能会影响新砖的整体性能，特别是抗碱侵蚀性和抗热震性能，降低了使用寿命；回收废弃硅莫砖的目的是为了降低成本，但是仅回收废弃硅莫砖降低成本和保护环境的程度有限。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖，由回收料、金红石粉、氧化镁粉、铝矾土尾矿和中和剂制成；所述回收料为废旧硅莫砖清洗、破粉碎后制成，所述废旧硅莫砖与金红石粉、氧化镁粉和中和剂之和为100wt％，中和剂为：碳酸钾、氢氧化铝或氧化铝，所述铝矾土尾矿为：二氧化硅含量高于50％、三氧化二铝含量低于40％、三氧化二铁含量低于0.7％的尾料。
作为本发明进一步的方案：废旧硅莫砖50％，金红石粉10％、氧化镁粉10％和中和剂30％；所述中和剂配比为：碳酸钾：氢氧化铝或氧化铝＝1:3-9。
作为本发明再进一步的方案：以质量百分比计：碳酸钾含量k2co3＞97％。
一种以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖的制备方法方法，废旧硅莫砖需要先进行清水清洗，洗掉表面附着杂质。
作为本发明再进一步的方案：将回收料、金红石粉、氧化镁粉和中和剂按比例共磨后平均粒度＜70um。
作为本发明再进一步的方案：之后进行喷雾造粒，粒径为0.1-10mm之间的混合颗粒。
作为本发明再进一步的方案：使用摩擦压力机或液压机将制粒的原料压制成型。
作为本发明再进一步的方案：砖坯自然干燥后，于烧成温度为1250℃-1650℃，装窑于1250℃保温3-16个小时后冷却。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明产品通过预清洗、筛分、破粉碎、添加中和剂、压制、烧成等工序，最终得到可以使用的耐火砖的过程，大大提高了废料的抗热震性能和抗侵蚀性能，各项性能指标均能满足使用要求，同时消耗掉了大量废弃硅莫砖，且使用部分铝矾土尾矿当做原料，降低成本的同时，对环境保护起到了积极作用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖，其原料配伍为：清洗后的废旧硅莫砖破粉碎后与中和剂按比例混合均匀共磨。废旧硅莫砖与金红石粉、氧化镁粉、铝矾土尾矿和中和剂之和为100wt％，所述配比为：废旧硅莫砖40％，金红石粉10％、氧化镁粉10％、铝矾土尾矿30％中和剂10％；所述中和剂配比为：碳酸钾：氢氧化铝或氧化铝＝1:5；所述铝矾土尾矿为：二氧化硅含量高于50％、三氧化二铝含量低于40％、三氧化二铁含量低于0.7％的尾料。
以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖的制备方法，包括下述步骤：
第一步，清洗：将废旧硅莫砖用高压水枪或自动清洗机清洗废旧硅莫砖表面附着物，清洗用液体使用清洁水；
第二步，将清洗后的废旧硅莫砖破粉碎至0.088mm,并与中和剂共磨；
第三步，将共磨后的细粉加水搅拌均匀，使用压力机将其压制成型；
第四步，砖坯自然干燥后，于烧成温度为1250℃-1650℃，装窑于1250℃保温6个小时后冷却。
实施例2
以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖，其原料配伍为：清洗后的废旧硅莫砖破粉碎后与中和剂按比例混合均匀共磨。废旧硅莫砖与金红石粉、氧化镁、铝矾土尾矿和中和剂之和为100wt％，所述配比为：废旧硅莫砖50％、铝矾土尾矿20％、金红石粉10％、氧化镁粉10％、中和剂10％；所述中和剂配比为：碳酸钾：氢氧化铝或氧化铝＝1:7；所述铝矾土尾矿为：二氧化硅含量高于50％、三氧化二铝含量低于40％、三氧化二铁含量低于0.7％的尾料。
以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖的制备方法，包括下述步骤：
第一步，清洗：将废旧硅莫砖用高压水枪或自动清洗机清洗废旧硅莫砖表面附着物，清洗用液体使用清洁水；
第二步，将清洗后的废旧硅莫砖破粉碎至0.088mm,并与中和剂共磨；
第三步，将共磨后的细粉加水搅拌均匀，使用压力机将其压制成型；
第四步，砖坯自然干燥后，装窑于1460℃，保温8个小时后冷却。
实施例3
以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖，其原料配伍为：清洗后的废旧硅莫砖破粉碎后与中和剂按比例混合均匀共磨。废旧硅莫砖与金红石粉、氧化镁、铝矾土尾矿和中和剂之和为100wt％，所述配比为：废旧硅莫砖60％、铝矾土尾矿10％、金红石粉10％、氧化镁粉10％、中和剂10％；所述中和剂配比为：碳酸钾：氢氧化铝或氧化铝＝1:7；所述铝矾土尾矿为：二氧化硅含量高于50％、三氧化二铝含量低于40％、三氧化二铁含量低于0.7％的尾料。
以废弃硅莫砖为主原料合成耐火砖的制备方法，包括下述步骤：
第一步，清洗：将废旧硅莫砖用高压水枪或自动清洗机清洗废旧硅莫砖表面附着物，清洗用液体使用清洁水；
第二步，将清洗后的废旧硅莫砖破粉碎至0.088mm,并与中和剂共磨；
第三步，将共磨后的细粉加水搅拌均匀，使用压力机将其压制成型；
第四步，砖坯自然干燥后，装窑于1250℃，保温12个小时后冷却。
实施效果
金红石粉可以与氧化镁微粉反应生成性能良好的钛酸镁，具有良好的抗碱侵蚀性；氧化镁微粉还能与材料中的硅莫砖，硅微粉，等生成堇青石等物质并可吸收材料里面的杂质，大大提高了浇注料的抗热震性能和抗侵蚀性能，新砖内部三氧化二铝的含量、体积密度、显气孔率、荷重软化温度也都满足国家标准。
传统矾土尾矿是矾土矿开采过程中产生的含铝废弃物，属于矾土伴生矿，在现有的矾土尾矿中，其主要矿物是一种介于高岭土和滑石之间的过渡型矿物资源，al2o3含量一般处于40％～60％之间，再根据sio2和fe2o3d含量的差异细分为两类，一种是高铁尾矿，即fe2o3含量大于2％，sio2含量大于25％；另一种是低铁尾矿，即fe2o3含量为1％左右，sio2含量为30％左右。以前这种伴生矿常因上述两种杂质过高而被废弃扔掉，不仅造成氧化铝资源的浪费，而且因为废料堆积对环境造成污染。据不完全统计，国内矾土伴生矿的堆积量约为2亿吨左右，且以每年0.1亿吨的速度增长。伴生矿的堆积，不仅侵占了大量的良田沃土，也造成了多条河道的堵塞问题，已造成了严重的环境污染。
从上述实施例1、实施例2、实施例3可以看出，按本说明制备的原料与普通铝矾土熟料对比，各项性能指标均可以满足使用需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明产品通过预清洗、筛分、破粉碎、添加中和剂、压制、烧成等工序，最终得到可以使用的耐火砖的过程，大大提高了废料的抗热震性能和抗侵蚀性能，各项性能指标均能满足使用要求，同时消耗掉了大量废弃硅莫砖，且使用部分铝矾土尾矿当做原料，降低成本的同时，对环境保护起到了积极作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。