公布日：2024.06.14
申请日：2024.04.01
分类号：C02F1/00(2023.01)I;C04B35/66(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种适用于铝硅污水处理的专用设备，包括骨料和基质料，骨料为铝硅系耐火颗粒，基质料包括铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥；铝硅系耐火颗粒、铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥的质量份数比为60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。本发明还公开了一种适用于铝硅污水处理的专用设备的制备方法。本发明所用的原料来源广泛，将原料混合均匀后加入水，搅拌均匀，振动成型，经养护和干燥后，制得防返碱铝硅系浇注料，整体制备工艺简单。
权利要求书
1.一种适用于铝硅污水处理的专用设备，其特征在于，包括骨料和基质料，所述骨料为铝硅系耐火颗粒，所述基质料包括铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥；所述铝硅系耐火颗粒、铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥的质量份数比为60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。
2.根据权利要求1所述的防返碱铝硅系浇注料，其特征在于，所述铝硅系耐火颗粒为矾土、莫来石、硅线石、红柱石、蓝晶石颗粒中的至少一种；铝硅系耐火颗粒的粒径为0.088~8mm。
3.根据权利要求1所述的防返碱铝硅系浇注料，其特征在于，所述铝硅系耐火细粉为矾土、莫来石、硅线石、红柱石、蓝晶石细粉中的至少一种；铝硅系耐火细粉的粒径小于0.088mm。
4.根据权利要求1所述的防返碱铝硅系浇筑料，其特征在于，所述镁铝水滑石细粉中MgO与Al2O3摩尔比为1.5~2.5；镁铝水滑石细粉的粒径小于45μm。
5.根据权利要求1所述的防返碱铝硅系浇注料，其特征在于，所述硅微粉中SiO2含量≥92wt%；硅微粉的粒径D50小于1μm。
6.根据权利要求1所述的防返碱铝硅系浇注料，其特征在于，所述硅溶胶的SiO2含量为25~35wt%；硅微粉的pH值为9~11。
7.根据权利要求1所述的防返碱铝硅系浇注料，其特征在于，所述纯铝酸钙水泥中的Al2O3含量为68~78wt%，CaO含量为20~30wt%；纯铝酸钙水泥的粒径<0.088mm。
8.一种如权利要求1~7所述的防返碱铝硅系浇注料的制备方法，其特征在于，按配方取料，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后加水，所述铝硅系耐火颗粒、铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥、水的质量份数比为60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8：3~10；搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时；最后在110~200℃条件下保温12~36小时，得到成品。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于铝硅污水处理的专用设备。
本发明还提供了一种适用于铝硅污水处理的专用设备的制备方法。
本发明的创新点在于本发明所用的原料来源广泛，将原料混合均匀后加入水，搅拌均匀，振动成型，经养护和干燥后，制得防返碱铝硅系浇注料，整体制备工艺简单。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种适用于铝硅污水处理的专用设备，包括骨料和基质料，所述骨料为铝硅系耐火颗粒，所述基质料包括铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥；所述铝硅系耐火颗粒、铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥的质量份数比为60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8。
进一步地，所述铝硅系耐火颗粒为矾土、莫来石、硅线石、红柱石、蓝晶石颗粒中的至少一种；铝硅系耐火颗粒的粒径为0.088~8mm。
进一步地，所述铝硅系耐火细粉为矾土、莫来石、硅线石、红柱石、蓝晶石细粉中的至少一种；铝硅系耐火细粉的粒径小于0.088mm。
进一步地，所述镁铝水滑石细粉中MgO与Al2O3摩尔比为1.5~2.5；镁铝水滑石细粉的粒径小于45μm。
进一步地，所述硅微粉中SiO2含量≥92wt%；硅微粉的粒径D50小于1μm。
进一步地，所述硅溶胶的SiO2含量为25~35wt%；硅微粉的pH值为9~11。
进一步地，所述纯铝酸钙水泥中的Al2O3含量为68~78wt%，CaO含量为20~30wt%；纯铝酸钙水泥的粒径<0.088mm。
一种适用于铝硅污水处理的专用设备的制备方法，按配方取料，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀，然后加水，所述铝硅系耐火颗粒、铝硅系耐火细粉、镁铝水滑石细粉、硅微粉、硅溶胶、纯铝酸钙水泥、水的质量份数比为60~75:10~16:4~8:4~8:2~6:3~8：3~10；搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护12~24小时；最后在110~200℃条件下保温12~36小时，得到成品。
本发明的有益效果是：1、本发明所用的原料来源广泛，将原料混合均匀后加入水，搅拌均匀，振动成型，经养护和干燥后，制得防返碱铝硅系浇注料，整体制备工艺简单。
2、本发明的基质料中引入的硅微粉、硅溶胶和镁铝水滑石细粉可以原位反应形成MgO-SiO2-Al2O3结合体系，该体系具有快速凝结的特点，可以加速浇注料发生硬化，减少水泥水化产物参与返碱反应，降低返碱发生概率；此外，现有技术中基质料中通常会引入氧化铝微粉，而本发明基质料中氧化铝组分以铝硅系耐火细粉和镁铝水滑石细粉的形式引入，其比表面积小于氧化铝微粉，可以促进水泥发生沉淀反应，易发生返碱的CaAl2H20O14水泥水化产物生成量会大幅度降低，更多以不易发生返碱的Ca3Al2H12O12和Ca2Al2H16O13水泥水化产物形式存在，抑制浇注料发生返碱反应。
3、本发明的基质料中引入的硅溶胶粒度小、活性高，且呈现碱性，可以抑制钠离子与水泥水化产物的进一步反应，将钠离子转化为硅酸钠的形式稳定存在，且硅酸钠可作为结合剂，能够提升材料结合强度，降低空气中CO2和水蒸气向浇注料内部的扩散，抑制浇注料发生返碱反应。
4、本发明的基质料中引入的镁铝水滑石细粉可以与钠离子发生置换反应，将钠离子固定在镁铝水滑石层状结构中，抑制钠离子的返碱反应。同时，镁铝水滑石的层状结构具有润滑效应，结合基质料中引入的硅微粉，一起填充气孔，提升浇注料的致密度、封闭气孔，抑制浇注料发生返碱反应。
5、本发明的基质料中引入的镁铝水滑石细粉在浇注料服役过程中可以原位形成晶粒尺寸细小的尖晶石。一方面，可以促进基质料中莫来石物相的生成；另一方面，在与熔渣反应时，可以捕捉Fe和Mn元素，增加熔渣粘度。结合两方面作用，提升铝硅系浇注料使用寿命。
6、本发明所制备的防返碱铝硅系浇注料经自然放置7天后，表面未发生返碱现象；常温抗折强度为12~16MPa；常温耐压强度为60~80MPa。
（发明人：努斯热提古丽·安外尔;金玲仙;任剑;乔怡娜;孔政）