耐火材料是鋼鐵、有色金屬、建材、化工等高溫工業(yè)的基礎(chǔ)材料,屬于資源型產(chǎn)品。我國(guó)每年消耗耐火材料的數(shù)量達(dá)1000萬(wàn)t以上,按1.5~2.5 t 天然礦物原料生產(chǎn)1 t 耐火材料制品的比例計(jì)算,我國(guó)每年要開(kāi)采1600~2 500萬(wàn)t 天然礦物原料。我國(guó)雖然有比較豐富的耐火原料資源,但人均占有率很低。加之我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,開(kāi)采量不斷增加,且私采亂挖現(xiàn)象嚴(yán)重,造成資源浪費(fèi),一些耐火原料資源日漸枯竭。
一、廢舊耐材綜合利用的現(xiàn)狀
耐火材料制品的生產(chǎn)、制備及使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢品和耐火材料廢料。目前這些廢舊耐火材料的再處理應(yīng)用還是采用比較粗放的方式,比如當(dāng)做垃圾進(jìn)行掩埋、降級(jí)利用等。一方面低級(jí)的處理方式會(huì)占用大量土地,造成資源的極大浪費(fèi);另一方面也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,特別在全球都關(guān)注生態(tài)環(huán)境、關(guān)注大氣污染的情況下,這個(gè)問(wèn)題顯得更加嚴(yán)峻。因此,充分有效利用廢舊耐火材料不僅能減少天然礦物原料的開(kāi)采,降低耐火材料生產(chǎn)、制備過(guò)程中的費(fèi)用和能耗,還可節(jié)約耐火原料的運(yùn)輸成本,有利于節(jié)約資源、節(jié)能和環(huán)保,具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益
二、廢舊耐火材料的回收
廢舊耐火材料綜合利用的生產(chǎn)工藝一般包括:廢舊耐材的回收、處理及再利用三步驟。耐火材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中與窯內(nèi)物質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并受其滲透、擴(kuò)散及溶解等物理作用,最終導(dǎo)致耐火材料變質(zhì),或者在其表面粘附成塊的渣,有時(shí)甚至?xí)䴘B入到耐火材料的縫隙里,形成如金屬片的夾層等,此時(shí)就需要將耐火材料拆除。高溫窯爐爐襯通常由多種不同的耐火材料組成。因此,在廢舊耐火材料拆除過(guò)程中應(yīng)把不同材質(zhì)的耐火材料分別開(kāi)來(lái),并且進(jìn)一步把不同級(jí)別的同一材質(zhì)的廢舊耐火材料分類出來(lái)。
三、廢舊耐火材料的處理
回收的廢舊耐火材料常粘有灰塵、泥土等雜質(zhì),在處理工序前應(yīng)通過(guò)人工揀選并水洗,清理掉表面污漬。同時(shí)也應(yīng)采用人工敲擊或切割的方法,去除掉耐火材料表面的爐渣等侵蝕介質(zhì)。
廢舊耐火材料若想被再利用,通常需將其加工成顆粒。耐火材料的破粉碎加工是先在各種破碎設(shè)備如:顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、對(duì)輥破碎機(jī)等設(shè)備中進(jìn)行粗碎,之后再經(jīng)球磨機(jī)等粉碎設(shè)備進(jìn)行細(xì)磨成細(xì)小顆粒。在廢舊耐火材料的破粉碎過(guò)程中,為了防止鐵質(zhì)的存在影響再生耐火材料的性能,還需利用磁選或酸選的方法把金屬鐵從廢舊耐火材料中除去。同時(shí)為提高原料的質(zhì)量,保證再生產(chǎn)品性能的穩(wěn)定,處理出來(lái)的廢舊耐火材料還需進(jìn)一步做均化處理,并通過(guò)碾磨、燒失、浸漬、浮選等方法除去轉(zhuǎn)化廢舊耐火材料中的有害成分,解除顆粒團(tuán)聚體或假顆粒。
四、廢舊耐火材料的再利用
根據(jù)廢舊耐火材料處理方式的不同,其再利用程度可分為:直接利用、初級(jí)利用、中級(jí)利用及高級(jí)利用。直接利用是將廢舊耐火材料拆下來(lái)不加工而直接利用到其它非主要部位或更安全的部位;初級(jí)利用是將廢舊耐火材料經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單地揀選和破粉碎加工成不同顆粒料,以少量加入到質(zhì)量較高的產(chǎn)品或?qū)⑤^高比例的廢舊耐火材料加入到冶金輔料等附加值不高的產(chǎn)品中;中級(jí)利用是將經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單地揀選和破粉碎加工成不同顆粒料更進(jìn)一步進(jìn)行破碎復(fù)合顆粒、物理化學(xué)加工和處理,使廢舊耐火材料更接近原始原料水平;高級(jí)利用是指在上述處理過(guò)程的基礎(chǔ)上,將廢舊耐火材料分離提純作為化學(xué)試劑和合成原料,或?qū)⒃偕a(chǎn)品加工成微米粉或納米粉,進(jìn)而產(chǎn)生更高的附加值,獲得更大的效益。