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铝铬渣在耐火材料领域的应用

  1.前言概述

  铝铬渣的应用历经了较长的探索过程,辽宁省锦州市是国内金属铬的重要产地,亦是铝铬渣的主要排放地。起初,当地居民将铝铬渣作为普通石料,应用到农村房屋建设和院墙的砌筑中,采用铝铬渣做石料砌筑的墙体,经雨水冲刷后沿着墙壁流淌出黄绿色液体,这引起了人们的警觉,逐渐意识到铝铬渣中潜在的六价铬危害,故此拒绝使用铝铬渣作为砌筑材料。由此,铝铬渣长期积累,堆积成害。

  为了解决铝铬渣堆积污染问题,20世纪70年代末,研究者对铝铬渣的成分及理化性能进行了科学的分析和检测,发现铝铬渣中主要物相为铝铬固溶体,是耐火材料组分,开始尝试将铝铬渣应用于耐火材料领域。

  2.铝铬渣制备耐火材料制品

  铝铬渣首先应用在有色冶金领域,这主要是由于铝铬渣中的主要成分同金属锌冶炼炉衬所用的铬刚玉砖的组成成分相似。将铝铬渣经拣选破碎处理后,配以多种辅料压制烧成后制备铬刚玉砖,应用于锌冶炼工业窑炉,取得了良好的效果。

  经过多年的探索及改进,铝铬渣在有色冶金的应用领域的应用范围也逐渐在扩展,刘昭等将铝铬渣制备复合砖应用在锑反射炉中,产品性能优于原使用的镁铬砖,同时也降低了制备成本;何晴等将铝铬渣制备澳斯麦特炉用铬刚玉质耐火材料;赵惠忠等将铝铬渣为主要原料制备一种锌挥发窑用铬刚玉-镁铝尖晶石砖。

  钢铁冶金对耐火材料的消耗量是巨大的,为了加速消化铝铬渣,研究者逐渐将铝铬渣应用到钢铁冶金领域。多个研究团队以铝铬渣为原料制备了高炉出铁沟浇注料和中频炉捣打料;梁永和等以铝铬渣为原料制备了透气砖。

  上述研究将铝铬渣应用于有色冶金和钢铁冶金领域,均取得了一定的成绩,但是使用过程也遇到了一些问题,如添加铝铬渣后体积稳定性下降,抗熔渣侵蚀能力降低等问题,故对铝铬渣的应用研究还需进一步的深入探索。

  3.铝铬渣合成耐火原料

  研究者利用铝铬渣的组分特性合成了多种耐火原料,赵惠忠等利用铝铬渣制备刚玉-六铝酸钙、以铝铬渣为主料合成了莫来石原料等;高红军等利用铝铬渣在电弧炉中冶炼提取金属铬等;曹杨等利用铝铬渣和氧化镁合成镁铝铬尖晶石原料;郑丽君等利用铝铬渣合成镁铝尖晶石材料。随着研究深入,铝铬渣已在耐火材料领域有了很多应用尝试,但由于金属铬冶炼工业的改进,在金属铬冶炼过程中大量添加石灰等助熔物质来提高金属铬的产率,导致铝铬渣中的杂质含量偏高,使其不能满足上述常规的铝铬渣应用领域。


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