耐火材料

作者：姜悦纳, 叶欣健, 陶天一, 杨梦瑶, 林凡凯, 郑晓洪, 孙振华, 吴小文, 黄朝晖

单位：1)中国地质大学(北京)材料科学与工程学院 非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室 北京 100083；2)中国科学院过程工程研究所 北京 100190

关键词：废旧锂电池回收,热处理,SiC-Si3N4-C,用后铁水包砖,抗侵蚀性能,

基金：国家自然科学基金委青年基金项目(52002371,52204425)和国家重点研发计划“固废资源化”项目(2018YFC1901504)。

回收废旧锂电池有价元素常用火法结合湿法冶金回收工艺,为提高回收工艺中热处理炉衬材料的耐腐蚀性能,以用后铁水包砖细颗粒(1~0.5、≤0.5 mm)、碳化硅(2~1、1~0.5、＜0.5 mm)、氮化硅(＜0.045 mm)和石墨为原料,将用后铁水包砖细颗粒替代同等粒度的氮化硅经800~1 400 ℃保温3 h制备SiC-Si3N4-C复相耐火材料。研究了用后铁水包砖细颗粒加入量(加入质量分数分别为0、12.12%、26.25%、36.38%和48.5%)和热处理温度(8 00、1 000、1 200、1 400 ℃)对复相耐火材料性能的影响。结果表明:1)随着用后铁水包砖细颗粒加入量的增加,试样体积密度变化较小,显气孔率呈现出逐渐减小的趋势,常温耐压强度和常温抗折强度先减小后增大;2)随着热处理温度的增加,试样体积密度先增加后减小,显气孔率呈现出逐渐减小的趋势,常温耐压强度和常温抗折强度增加;3)当热处理温度为1 400 ℃,用后铁水包砖细颗粒全部取代碳化硅细颗粒时,试样综合性能最佳,其体积密度、显气孔率、常温耐压强度和常温抗折强度分别为2.37 g·cm-3、14.3%、31.6 MPa和9.0 MPa,且1 000 ℃抗废旧锂电池破碎料侵蚀性能良好。

来源：2025年第3期

《耐火材料》期刊编辑部

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