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锆刚玉砖用物理选矿方法跳汰重选去除玻璃渣技术

责任编辑:金工机械 发表时间:2016-06-19 09:27

  玻璃熔窑是熔化玻璃液的一种热工设备。玻璃窑的窑衬一般是由几种耐火砖砌筑而成的。玻璃池窑与玻璃液接触的池壁和池底等部位,国内外普遍采用电 熔锆刚玉砖砌筑。这种耐火材料在使用过程中会受到多种作用的破坏,高温下承受炉体及物料的荷重、操作过程中的外界应力;由于温度的急剧变化,受热不均而出 现的极大温差,以及由此而产生的内应力;高温流体的冲刷以及高温流体炉渣、杂质元素的侵蚀;环境气氛的转变及作用等。这些作用导致了耐火材料的熔融软化、 熔蚀磨损和崩裂损坏。耐火材料使用一定时间后,需拆除替换。替换下来的锆刚玉砖中,由于受玻璃液的渗透侵蚀作用,砖的表面及裂隙中赋存有大量的玻璃渣。这 种含有玻璃渣的锆刚玉砖经粉碎后不能直接作为生产锆刚玉砖的原料。究其原因,玻璃渣中含有碱金属氧化物Na2O、K2O,这些氧化物如果带入所生产的锆刚 玉砖中,将起到熔剂的作用,与SiO2等形成较多的玻璃相,使制品在较低温度下出现液相,且粘度低,从而影响耐火制品的高温性能。为充分利用废弃的耐火 砖,节约成本,必须设法去除锆刚玉砖中的玻璃渣,使其性能达到生产锆刚玉砖原料的要求。目前,去除锆刚玉砖中玻璃渣常采用人工的方法,其劳动强度大,效率 低,玻璃渣去除不彻底。本试验旨在通过采用重选去除玻璃渣这种物理选矿方法,代替繁重的人工法。

  试样取自湖南某耐火材料厂从玻璃熔窑中拆换下来的废锆刚玉砖,最大块度为300mm。用肉眼即可观察到,砖的一面甚至三面都附有玻璃渣,其裂隙 及空洞被玻璃填充。试样破碎至小于4mm后,进行了工艺矿物学研究。结果表明,试样中含玻璃9.82%,主要化学成份为:Al2O3 43.51%、ZrO2 33.24%、SiO2 18.22%、Na2O 2.75%、Fe2O3 0.13%。

  电熔锆刚玉砖是高温下将工业氧化铝、锆英石精矿作原料,熔化后浇铸成一定形状的制品。其矿物组成为 ZrO230%~50%,Al2O330%~50%,SiO2不大于20%,矿物相主要为刚玉、斜锆石的共晶体,少量的斜锆石、刚玉及玻璃相,是一种非均 质体。具有制品致密、气孔少、体积密度大,高的机械强度,高的荷重软化温度,热震稳定好,优良的抵抗熔渣侵蚀的能力。对本次试样中拣选出来的锆刚玉进行了 物质成份分析,结果为:Al2O3 48.09%、ZrO2 36.79%、SiO2 13.19%、Na2O 1.30%、Fe2O3 0.13%。锆刚玉比重3.81。试样中的玻璃为普通钠钙玻璃,比重2.59kg/m³。主要组成为:Al2O3 1.24%、SiO2 65.09%、Na2O 15.94%、K2O 1.20%、Fe2O3 0.10%。试样破碎后的粒度组成、玻璃含量分布及单体解离度测定结果中可看出,玻璃渣的嵌布粒度较粗,较易单体解离。试样破碎至小于4mm时,玻璃总的 单体解离度达86.9%;同时,玻璃相对于锆刚玉较易粉碎,玻璃在细粒级中的含量高于粗粒级中的含量,粒度越细,其含量越高。