一种回收废旧含碳耐火制品制备抗水化含钙砂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备抗水化的含钙砂的方法，特别是涉及一种回收废旧含碳制品制备抗水化的钙砂、镁钙砂、白云石砂的方法。
【背景技术】
[0002]镁碳砖及镁钙碳砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢。但是镁碳砖的骨料为高纯度的电熔或烧结镁砂(一般MgO ^ 95%)，基质部分为高纯石墨和高纯镁砂。随着菱镁矿和石墨资源的过渡开发，这些国家战略资源面临着枯竭的危险，尤其是特级菱镁矿和石墨储量已经很少。能够从废旧含碳制品及中有效的回收有用资源，成为一道难题。
[0003]镁钙系耐火材料具有良好的耐高温、抗渣性、耐热震性、高温真空下稳定性及净化钢液的功能，是冶炼洁净钢生产中的首选耐火材料。镁钙系镁耐火材料还具有低值、环保等优点，是水泥回转窑中镁铬砖的最佳替代材料。此外，严重损毁后的镁钙系耐火制品还可以作为土壤的改质剂，是一种绿色环保型耐火材料。CaO质耐火材料材料是一种优异的耐火材料，是最稳定的氧化物之一，与各种熔融金属几乎不发生反应。同时，随着人们对CaO水化性能的研宄，提出了各种提高CaO抗水化性能的方法，许多技术已经投入工业生产应用。因此，CaO耐火材料广泛应用于高温环境领域，如钢铁的冶炼，合金的精炼以及铸造行业中。
[0004]但CaO的钙离子位于氧离子的八面体空隙中，其晶格常数较大，为0.48nm，而密度仅为3.32g/cnT3，因此其晶格结构较为疏松，具不稳定性，易与水发生反应，即使在常温下，也会与水发生反应，且生成的Ca(0!1)2会产生膨胀效果，使制品产生裂纹和崩裂，这就是氧化钙材料使用受到限制的主要原因。为此，各国做了大量的研宄，并取得了一定的进展，某些技术已经应用的于工业生产，但还没有从根本上解决其抗水化的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于以废旧含碳耐火制品为资源，从中提取有用的电熔镁砂(镁钙砂)、氧化铝、碳素和石墨等资源，同时制备出抗水化性能优良的镁钙砂、白云石砂和钙砂，该方法将有效的保护我国的优质菱镁矿、矾土矿和石墨资源，降低耐火材料的生产成本，取得社会效益和经济效益。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种回收废旧含碳耐火制品制备抗水化含钙砂的方法，所述方法将含钙砂破碎成制备镁钙碳砖、白云石碳砖和氧化钙碳砖及浇注料等耐火制品的粒度后，与废旧的含碳耐火制品放置在一起，在500-700°C的条件下煅烧，保温一段时间后，去除废旧含碳耐火制品中的不定型碳，回收镁碳砖中的氧化镁和石墨，回收镁钙碳砖中的镁钙砂和石墨，并使含钙砂的表面覆盖一层薄的CaCOJ莫，起到含钙制品防水化的作用，制备出含钙砂。
[0007]所述的一种回收废旧含碳耐火制品制备抗水化含钙砂的方法，所述的含钙砂包括镁钙砂，或白云石砂、高钙白云石砂、氧化钙砂。
[0008]所述的一种回收废旧含碳耐火制品制备抗水化含钙砂的方法，所述废含碳耐火制品包括废旧镁碳砖，或废旧镁钙碳砖、废旧镁铝碳砖等不烧耐火制品、碳素及木炭制品。
[0009]所述的一种回收废旧含碳耐火制品制备抗水化含钙砂的方法，将废旧的含碳耐火制品与含钙砂放置在一起，在400-800°C的条件下，保温时间为0.2-24小时。
[0010]本发明的优点与效果是:
本发明可有效的处理废旧含碳耐火制品，制备出抗水化性能优良的含钙耐火制品，将有效的保护我国的优质菱镁矿和石墨资源，解决氧化钙耐火制品的防水化难题，降低耐火材料的生产成本，可带来巨大的社会效益和经济效益。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例，对本发明作进一步详述。
[0012]实施例1:
(一)方法如下:
将CaO含量为10wt%的儀妈砂破碎成5-8mm、3-5mm、3-lmm、1-Omm和小于0.088mm的儀钙砂，与废旧的镁碳砖放置在一起，在400-800°C的条件下煅烧，保温0.5-24小时，去除废旧镁碳砖中的不定型炭，回收镁碳砖中的氧化镁和石墨，并使镁镁钙砂的表面覆盖一层薄的CaCOJ莫，起到镁钙砂防水化的作用，制备出防水化性能良好的镁钙砂。
[0013](二)检测结果
(O回收后镁碳砖的化学成分；
Mg0>85.0wt%，鳞片石墨 >10.0wt% ；Si02<2.0wt% ;其它 <4.0wt%
(2)镁钙砂的化学成分:
5_8mm: MgO:87.0wt%; CaO: 9.8wt% ； CaCO3: 0.2wt% ；MgCO3:1.0wt%;其它〈2.0wt%3-5mm: MgO: 86.8wt%; CaO: 9.7wt% ； CaCO3: 0.3wt% ；MgCO3:1.2wt%;其它〈2.0wt%3-lmm: Mg0:86.7wt%; CaO: 9.6wt% ； CaCO3: 0.4wt% ；MgC03:1.3wt%;其它〈2.0wt%
1-0m: MgO:86.5wt%; CaO: 9.5wt% ； CaCO3: 0.5wt% ；MgC03:1.5wt%;其它〈2.0wt%<0.088mm: MgO:86.lwt%; CaO: 9.3wt% ； CaCO3: 0.7wt% ；MgC03:l.9wt%; 其它<2.0wt%
镁钙砂放置2月质量基本没有变化实施例2:
(一)方法如下:
将CaO含量为50wt%的儀1?砂破碎成5-8mm、3-5mm、3-lmm、1-Omm和小于0.088mm的儀钙砂，与废旧的镁碳砖放置在一起，在400-800°C的条件下煅烧，保温0.5-24小时，去除废旧镁碳砖中的不定型炭，回收镁碳砖中的氧化镁和石墨，并使镁钙砂的表面覆盖一层薄的CaCO3膜，起到镁钙砂防水化的作用，制备出防水化性能良好的镁钙砂。
[0014](二)检测结果
(O回收后镁碳砖的化学成分；
Mg0>85.0wt%，鳞片石墨 >10.0wt% ；Si02<2.0wt% ;其它 <4.0wt%
(2)镁钙砂的化学成分:
5-8mm: Mg0:47.6wt%; CaO: 49.5wt% ； CaCO3: 0.5wt% ；MgC03:0.4wt%;其它 <2.0wt%3-5mm: MgO:47.6wt%; CaO: 49.5wt% ； CaCO3: 0.5wt% ；MgC03:0.4wt%;其它〈2.0wt%3-lmm: Mg0:47.5wt%; CaO: 49.4wt% ； CaCO3: 0.6wt% ；MgC03:0.5wt%;其它〈2.0wt%1-0m: MgO:47.4wt%; CaO: 49.2wt% ； CaCO3: 0.8wt% ；MgC03:0.6wt%;其它〈2.0wt%<0.088mm: MgO:47.lwt%; CaO: 49.0wt% ； CaCO3: 1.0wt% ；MgC03:0.9wt%;其它<2.0wt%
镁钙砂放置2月质量基本没有变化实施例3:
(一)方法如下:
将CaO含量为80wt%的妈儀砂破碎成5-8mm、3-5mm、3-lmm、1-Omm和小于0.088mm的儀钙砂，与废旧的镁钙碳砖放置在一起，在500-800°C的条件下煅烧，保温0.5-24小时，去除废旧含镁钙碳砖中的不定型炭，回收镁钙碳砖中的镁钙砂和石墨，并使钙镁砂的表面覆盖一层薄的CaCOJ莫，起到镁钙砂防水化的作用，制备出防水化性能良好的镁钙砂。
[0015](二)检测结果
(O回收后镁碳砖的化学成分；
Mg0>65.0wt%，Ca0>20.0%,鳞片石墨 >10.0wt% ；Si02<2.0wt% ;其它 <4.0wt%
(2)镁钙砂的化学成分:
5-8mm: Mg0:17.9wt%; CaO: 79.8wt% ； CaCO3: 0.2wt% ；MgC03:0.lwt%;其它<2.0wt%3-5mm: MgO: 17.9wt%; CaO: 79.7wt% ； CaCO3: 0.3wt% ；MgC03:0.lwt%;其它〈2.0wt%3-lmm: MgO: 17.8wt%; CaO: 79.6wt% ； CaCO3: 0.4wt% ；MgC03:0.2wt%;其它〈2.0wt%1-0m: MgO: 17.7wt%; CaO: 79.5wt% ； CaCO3: 0.5wt% ；MgC03:0.3wt%;其它〈2.0wt%<0.088mm: MgO:17.6wt%; CaO: 79.3wt% ； CaCO3: 0.7wt% ；MgC03:0.4wt%;其它<2.0wt%
钙镁砂放置2月质量基本没有变化实施例4: 一种制备氧化钙砖的方法 (一)方法如下:
将CaO含量为98.0wt%的妈砂破碎成5