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(fā)明公開了一種適用于鋁硅污水處理的專用設(shè)備，包括骨料和基質(zhì)料，骨料為鋁硅系耐火顆粒，基質(zhì)料包括鋁硅系耐火細(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)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(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥的質(zhì)量份數(shù)比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。本發(fā)明還公開了一種適用于鋁硅污水處理的專用設(shè)備的制備方法。本發(fā)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(jīng)養(yǎng)護(hù)和干燥后，制得防返堿鋁硅系澆注料，整體制備工藝簡單。
權(quán)利要求書
1.一種適用于鋁硅污水處理的專用設(shè)備，其特征在于，包括骨料和基質(zhì)料，所述骨料為鋁硅系耐火顆粒，所述基質(zhì)料包括鋁硅系耐火細(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)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(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥的質(zhì)量份數(shù)比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。
2.根據(jù)權(quán)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(lán)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(jù)權(quán)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(xì)粉為礬土、莫來石、硅線石、紅柱石、藍(lán)晶石細(xì)粉中的至少一種；鋁硅系耐火細(xì)粉的粒徑小于0.088mm。
4.根據(jù)權(quán)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(xì)粉中MgO與Al2O3摩爾比為1.5~2.5；鎂鋁水滑石細(xì)粉的粒徑小于45μm。
5.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(quán)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(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)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(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥、水的質(zhì)量份數(shù)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(yǎng)護(hù)12~24小時；最后在110~200℃條件下保溫12~36小時，得到成品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于鋁硅污水處理的專用設(shè)備。
本發(fā)明還提供了一種適用于鋁硅污水處理的專用設(shè)備的制備方法。
本發(fā)明的創(chuàng)新點在于本發(fā)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(jīng)養(yǎng)護(hù)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(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種適用于鋁硅污水處理的專用設(shè)備，包括骨料和基質(zhì)料，所述骨料為鋁硅系耐火顆粒，所述基質(zhì)料包括鋁硅系耐火細(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)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(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥的質(zhì)量份數(shù)比為60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。
進(jìn)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(lán)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(jìn)一步地，所述鋁硅系耐火細(xì)粉為礬土、莫來石、硅線石、紅柱石、藍(lán)晶石細(xì)粉中的至少一種；鋁硅系耐火細(xì)粉的粒徑小于0.088mm。
進(jìn)一步地，所述鎂鋁水滑石細(xì)粉中MgO與Al2O3摩爾比為1.5~2.5；鎂鋁水滑石細(xì)粉的粒徑小于45μm。
進(jìn)一步地，所述硅微粉中SiO2含量≥92wt%；硅微粉的粒徑D50小于1μm。
進(jìn)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(jìn)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(shè)備的制備方法，按配方取料，先將基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)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(xì)粉、鎂鋁水滑石細(xì)粉、硅微粉、硅溶膠、純鋁酸鈣水泥、水的質(zhì)量份數(shù)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(yǎng)護(hù)12~24小時；最后在110~200℃條件下保溫12~36小時，得到成品。
本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)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(jīng)養(yǎng)護(hù)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(fā)明的基質(zhì)料中引入的硅微粉、硅溶膠和鎂鋁水滑石細(xì)粉可以原位反應(yīng)形成MgO-SiO2-Al2O3結(jié)合體系，該體系具有快速凝結(jié)的特點，可以加速澆注料發(fā)生硬化，減少水泥水化產(chǎn)物參與返堿反應(yīng)，降低返堿發(fā)生概率；此外，現(xiàn)有技術(shù)中基質(zhì)料中通常會引入氧化鋁微粉，而本發(fā)明基質(zhì)料中氧化鋁組分以鋁硅系耐火細(xì)粉和鎂鋁水滑石細(xì)粉的形式引入，其比表面積小于氧化鋁微粉，可以促進(jìn)水泥發(fā)生沉淀反應(yīng)，易發(fā)生返堿的CaAl2H20O14水泥水化產(chǎn)物生成量會大幅度降低，更多以不易發(fā)生返堿的Ca3Al2H12O12和Ca2Al2H16O13水泥水化產(chǎn)物形式存在，抑制澆注料發(fā)生返堿反應(yīng)。
3、本發(fā)明的基質(zhì)料中引入的硅溶膠粒度小、活性高，且呈現(xiàn)堿性，可以抑制鈉離子與水泥水化產(chǎn)物的進(jìn)一步反應(yīng)，將鈉離子轉(zhuǎn)化為硅酸鈉的形式穩(wěn)定存在，且硅酸鈉可作為結(jié)合劑，能夠提升材料結(jié)合強(qiáng)度，降低空氣中CO2和水蒸氣向澆注料內(nèi)部的擴(kuò)散，抑制澆注料發(fā)生返堿反應(yīng)。
4、本發(fā)明的基質(zhì)料中引入的鎂鋁水滑石細(xì)粉可以與鈉離子發(fā)生置換反應(yīng)，將鈉離子固定在鎂鋁水滑石層狀結(jié)構(gòu)中，抑制鈉離子的返堿反應(yīng)。同時，鎂鋁水滑石的層狀結(jié)構(gòu)具有潤滑效應(yīng)，結(jié)合基質(zhì)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(fā)生返堿反應(yīng)。
5、本發(fā)明的基質(zhì)料中引入的鎂鋁水滑石細(xì)粉在澆注料服役過程中可以原位形成晶粒尺寸細(xì)小的尖晶石。一方面，可以促進(jìn)基質(zhì)料中莫來石物相的生成；另一方面，在與熔渣反應(yīng)時，可以捕捉Fe和Mn元素，增加熔渣粘度。結(jié)合兩方面作用，提升鋁硅系澆注料使用壽命。
6、本發(fā)明所制備的防返堿鋁硅系澆注料經(jīng)自然放置7天后，表面未發(fā)生返堿現(xiàn)象；常溫抗折強(qiáng)度為12~16MPa；常溫耐壓強(qiáng)度為60~80MPa。
（發(fā)明人：努斯熱提古麗·安外爾;金玲仙;任劍;喬怡娜;孔政）
