技术领域
本发明属于高级耐火材料领域，涉及到水泥回转窑、RH精炼炉、中频炉用材料的制备方法，具体涉及金属Al结合的MgO复合材料的制备方法。
背景技术：
MgO质耐火材料是应用最广泛的耐火材料之一，镁质耐火材料的主要应用体系有MgO-C耐火材料，MgO-CaO耐火材料，MgO-ZrO2耐火材料，MgO-Cr2O3，MgO-Al2O3耐火材料等。其中MgO-C耐火材料耐火材料由于C容易被氧化，已经逐渐被其它材质取代。MgO-ZrO2耐火材料具有优良的性能，然而由于ZrO2的资源匮乏，因此在工业上难以实现大规模推广。MgO-Cr2O3材料具有较好的使用性能和适宜的生产成本，但是Cr2O3中的Cr3+易转变为Cr6+，对于环境和人体危害较大，已经引起人们重视。MgO-Al2O3耐火材料对环境污染小，性能优良，且MgO与Al2O3反应可形成性能优异的MgAl2O4尖晶石结合相，有望在“无铬化”的过程中，取代MgO-Cr2O3材料。
然而通过MgO与Al2O3反应可形成MgAl2O4尖晶石需要较高的烧结温度，对于设备的要求较高，能量消耗大；或者需要添加烧结助剂，不利于资源的节约。研究发现，以塑性相工艺在MgO基体中添加金属Al可以解决该问题。金属铝的熔点较低（660℃），在烧结过程中可原位反应形成MgAl2O4或者性能更好的MgAlON。烧结后残余的金属铝可起到塑性的作用，改善耐火材料的脆性；在使用过程中，残余的金属铝在材料表面形成保护性的氧化铝层，可极大地提高材料的抗氧化性。
通常金属铝是以工业生产的纯金属铝粉的形式添加，价格较为昂贵。生活中的饮料产品中运用到大量铝罐，虽然有部分得以回收利用，但是仍有大量的废弃铝罐未得到合适充分的利用。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供了一种可用水泥回转窑、RH精炼炉、中频炉材料的制备方法。
本发明的基本构思是以生活废弃铝罐为金属铝来源，以纸浆废液为结合剂，以低廉的成本，在较低的烧结温度下，原位合成MgAl2O4或MgAlON增强的
金属Al结合的MgO复合材料。
一种廉价的金属Al结合的MgO复合材料的制备方法，其特征在于以生活废弃铝罐为金属铝源，在不同粒径的烧结镁砂中，添加质量分数为5-15%由废弃铝罐熔融制备的金属铝粉，另以纸浆废液为结合剂，将原料混炼40-60min后，在100-200MPa下压制成型；将成型后的生坯置入烧结炉中，通以流动氮气，在1450-1550℃下烧结2-4h，制备出Al结合的MgO复合材料，可原位形成性能优异的MgAl2O4或MgAlON增强相。
进一步所述金属铝为金属铝粉，以生活废弃铝罐在800-900℃熔化，经自然冷却后，加工成的粒度小于88μm，Al元素的质量分数高于90%的细粉。
进一步所述复合材料中除金属铝粉外，烧结镁砂中，粒径为5-3mm，3-1mm，1mm-88μm的颗粒烧结镁砂的质量分数分别为30-40%，10%-20%，0%-10%，粒径小于88μm的烧结镁砂细粉质量分数为15-25%。
进一步结合剂纸浆废液的添加量为3-5%。
本发明以生活废弃的铝罐为金属铝来源，以不同颗粒大小的烧结镁砂为原料，以纸浆废液为结合剂，可原位形成性能优异的MgAl2O4或MgAlON增强相。本发明在流动的氮气中烧结。制备出的材料具有较高的强度、高温性能和抗氧化性，性能优异；利用废弃的铝罐和纸浆废液，综合循环利用废弃资源；在较低的烧结温度下可制备出高性能的结合相，降低能耗；所采用的原料与结合剂价格低廉，易于实现工业化推广，具有较好的经济效益。
具体实施方式
1 将回收的废弃铝罐在800℃熔化，经自然冷却后，加工成粒度为45μm的细粉。原料取粒径为5-3mm，3-1mm，1-0mm的颗粒烧结镁砂，其质量分数分别30%， 20%，10%；粒径小于88μm的烧结镁砂细粉，质量分数为25%；质量分数为15%的金属铝粉。添加3.5%的纸浆废液为结合剂，将原料混炼40min后，在100Pa下压制成型。将成型后的生坯置入烧结炉中，通以流动氮气，在1450℃下烧结3h。
2 将回收的废弃铝罐在900℃熔化，经自然冷却后，加工成粒度为20μm的细粉。原料取粒径为5-3mm，3-1mm，1-0mm的颗粒烧结镁砂，其质量分数分别40%， 20%，10%；粒径小于88μm的烧结镁砂细粉，质量分数为20%；质量分数为10%的金属铝粉。添加3.5%的纸浆废液为结合剂，将原料混炼40min后，在200MPa下压制成型。将成型后的生坯置入烧结炉中，通以流动氮气，在1450℃下烧结3h。
3 将回收的废弃铝罐在900℃熔化，经自然冷却后，加工成粒度为20μm的细粉。原料取粒径为5-3mm，3-1mm，1-0mm的颗粒烧结镁砂，其质量分数分别40%， 20%，10%；粒径小于88μm的烧结镁砂细粉，质量分数为15%；质量分数为15%的金属铝粉。添加3.5%的纸浆废液为结合剂，将原料混炼60min后，在200MPa下压制成型。将成型后的生坯置入烧结炉中，通以流动氮气，在1550℃下烧结3h。