資源對所有的國家都是非常重要的，尤其是眾多不可再生資源。用后耐火材料的回收再利用得到人們越來越多的重視，研究工作得以不斷深入開展。用后耐火材料分布在全國各地，如能得到充分有效利用，不僅能減少耐火礦物的開采，降低耐火原料生產、制備過程中的費用和能耗，還可節約耐火原料的運輸成本，有利于資源節約、節能和環保，具有顯著的經濟社會效益。

       現狀及發展

       1.國外概況

       國外發達國家非常重視對用后耐火材料的再利用，從資源、環保的高度去認識，甚至制定法令法規嚴格限制用后耐火材料的排放量，極大地促進了對用后耐火材料再利用的研究，用后耐火材料再利用率已達60%以上，并在不斷提高。

       日本有鋼廠以廢磚為主原料，開發出了鋼包底周邊搗打料、鋼包澆注料以及定型產品，如：用85%再生料和15%的新料生產出電爐熔池部位用不燒鎂磚，以90%的再生料和10%新料生產出電爐渣線用鎂碳磚，以及全部用再生料生產出RH底燒成鎂鉻磚等。黑崎公司利用廢舊剛玉石墨制品作原料開發出了浸入式水口磚。鹿島鋼鐵公司開發出了滑板磚的二次利用工藝，采用表面打磨、澆注料澆注復原法、圓環鑲嵌法使修復后的滑板達到了新滑板相同的使用效果；出鐵溝廢舊耐火材料被重復使用，主要用作A12O3-SiC-C質澆注料的骨料。

       意大利 OfficineMeccaniche di Pon-zano Venetto 公司開發出一種回收用后耐火材料技術，主要用于回收各種窯爐、中間包、鑄錠模和鋼包內襯耐火材料，并將所回收的耐火材料直接噴吹入爐，以保護爐壁。美國以前僅將廢棄耐火材料少量回收，其余幾乎全被掩埋。1998 年美國能源部、工業技術部和鋼鐵生產者聯合制定了 3 年計劃，以延長耐火材料使用壽命，并回收利用廢棄耐火材料。政府支持、企業和研究機構的合作加強了對用后耐火材料的研究，可應用的范圍主要包括：脫硫劑、爐渣改質劑(造渣劑)、濺渣護爐添加劑、鋁酸鈣水泥的原料、耐火混凝土骨料、鋪路料、陶瓷原料、玻璃工業原料、屋頂建筑用粒狀材料、磨料、土壤改質劑。耐火廠與用戶的合作使廢棄耐火材料量減至最少。美國還對用后白云石磚作為土壤調節劑和造渣劑進行了研究，取得了良好的效果。

       印度最早開展對廢棄耐火材料的研究工作可以追溯到1978年，首先是在鋼管公司開展的，利用印度鋼管公司(現為TISCO鋼管分公司)加熱爐產生的廢棄高鋁磚(60%~62%氧化鋁)生產澆注料(56%氧化鋁)、火泥(50%氧化鋁)和耐火可塑料。其中所開發的澆注材料主要用于生產燒嘴磚、阻尼器、瓦片等，并能滿足行業內部要求。

       2.國內概況

       我國對用后耐火材料再利用的研究起步較晚，再利用率相對較低。據有關報道，我國用后耐火材料的再利用率約20%，即使利用的部分，也是以降低產品質量為代價的。近年來，國內各大鋼廠和大部分耐火材料廠都十分重視用后耐火材料的回收及再利用，不斷開展各方面研究及應用工作。

       寶鋼用后耐火材料再利用工作進行的較好，高爐主溝澆注料已全部回收用作渣溝澆注料的原料，對用后鎂碳磚進行再生處理后制備的再生鎂碳磚具有抗氧化和抗渣性能強、使用壽命長的優勢。

       武鋼將用后鋁鎂碳殘磚分類、清除雜質后，人工將黏渣層和過渡層鏟除，并進行磁選和水化處理，用顎式破碎機將物料破碎至25mm以下，最后用錘式破碎機加工成所需要的粒度，以制備再生鋁鎂碳磚。

       濟鋼將鋁碳質耐火材料（用后廢棄滑板磚、座磚、水口、塞棒）用于鐵溝搗打料，以替代其中部分高鋁料。以用后鎂鉻磚為原料，按一定比例加入到RH噴補料里，使用效果良好。同時，制備的再生鎂鉻磚性能較好，在水泥窯和RH的非關鍵部位有較好的應用前景。

       目前，國內科研工作者還提出：通過在用后耐火材料中加入適量有益氧化物，改善、優化高溫性能，制備優質改性料；通過高溫還原反應制備轉型料，如SiC、α-Sialon、Mgalon等；采用用后粘土磚、用后滑板磚合成莫來石；采用用后硅磚，以C為還原劑合成SiC；采用用后滑板磚合成β-Sialon；采用用后滑板磚、用后鎂碳磚合成Mgalon等氧化物與非氧化物復合材料，使制品具有高強度、抗熱沖擊和抗侵蝕等優異性能，作為新型高效耐火材料用于高溫設備的關鍵部位，從而實現資源和能源的有效利用。

       處理工藝

       耐火材料品種繁多，使用的原材料復雜多樣，造成用后耐火材料種類繁雜。對用后耐火材料的處理應從耐火材料的侵蝕程度、使用部位、耐火材料的種類等方面考慮，采用不同的處理工藝。目前國內鋼廠往往把用后耐火材料進行統一堆放處理，造成不同品種、不同等級的耐火材料混雜在一起，分揀困難，對耐火材料的再生利用不利。對用后耐火材料的處理應考慮以下幾方面：

       1.鋼廠應根據使用部位和品種的不同對用后耐火材料進行分類堆放，便于揀選，防止混雜和有害物質的進入。

       2.對分類堆放的用后耐火材料，根據燒結程度及侵蝕情況進行分類處理。首先進行人工揀選，去掉耐火材料表面的鐵、鋼、渣等。
       
       3.結合不同耐火材料用后侵蝕情況及結合強度，采用不同的方法進行分別處理。

       4.對于滑板等功能元件，由于少量損壞而廢棄的制品，可將其侵蝕部位去除，進行修復，制備出新制品再行利用。

       不同侵蝕部位的具體描述如下：

       1)侵蝕嚴重的工作層和過渡層

       將工作層及過渡層按下圖所示工藝進行處理，制備的再生料用于造渣劑或作為耐火原料降級使用。

       2)原磚層非工作面

       根據非工作面的燒結程度采用不同的處理工藝，以鎂碳磚和澆注料為例：

       ①鎂碳磚主要依靠樹脂固化形成碳的網絡結構，使制品具有強度。但用后鎂碳磚非工作面基本不形成陶瓷結合，物料顆粒之間結合強度相對較弱。

       ②對于用后澆注料，首先進行粗破，然后將破碎后的顆粒料置入含添加劑的水溶液中進行浸泡，以降低顆粒間的結合強度。浸泡后的顆粒料經細破、除鐵、篩分、浮選提純、均化處理后制得合格的再生料，用于耐火材料的生產。

       ③對于己形成陶瓷相結合的非工作層，由于材料內部形成陶瓷結合相，物料顆粒間結合強度高。經過簡單的破粉碎處理后，再生料中假顆粒含量高，物料體積密度低、內部氣孔率高，影響再生料的利用。對于這類耐火材料的再利用需在細碎過程中延長粉碎時間，通過反復研磨，降低假顆粒含量。該處理工藝生產的細粉量較大，細粉中雜質含量較高。

       綜上所述，為提高用后耐火材料的再利用率，耐火材料科研人員應重點研究耐火材料再生處理工藝，以及再生處理所需的特制生產設備。通過對不同品種用后耐材采用不同的處理工藝，對用后耐火材料的非工作層進行加工處理，以制備出高檔再生耐火原料。

       用后耐材再生利用的方法和技術

       1.精料精用

       經處理后的用后耐火材料顆粒，優先考慮再生耐火材料制品，細粉考慮其它用途，如冶金輔料或降級使用。

       2.再生原來產品。如：用后鎂鋁磚再生鎂鋁磚，用后鎂鉻磚再生鎂鉻磚。

       3.再生其他產品。如：用后滑板再生用于高爐主溝料，用后鎂鉻磚再生用于引流砂。

       4.降級使用。如：鋼包工作襯用后鋁鎂澆注料再生用于鋼包永久襯澆注料，用后主溝料再生用于渣鐵溝渣料。

       5.消除假顆粒技術

       ①采用特殊處理設備，如：處理用后鎂碳磚特制碾壓設備，消除假顆粒95%以上。

       ②采用特殊工藝，如：水浸+攪拌+溫度。

       6.分離、提純技術

       采用風選分離細粉，如：通過風選將用后鎂碳磚石墨收集。采用選礦技術，對用后耐火材料進行提純。

       7.再生工藝技術

       根據用后耐火材料再生原料特點，采取相應工藝生產再生制品。如：顆粒級配、混練時間、結合劑種類、用量、成型壓力等都要相應加以改變。

       應注意的問題

       1.要清楚耐火材料曾經用于什么高溫窯爐，用在什么部位，材質是什么，什么化學成分和相組成。

       2.耐火制品等級較多，使用的原料等級也各不相同，造成用相同的用后耐火材料制備的再生料化學成分具有一定差異。因此應對再生料進行均化處理，降低再生料由于化學成分的不同對再生制品性能的影響。

       3.假顆粒的密度較小，氣孔率大，物料的結合程度相對于新料較松散，用于制備再生制品會嚴重影響制品性能。生產中應嚴格控制工藝，降低假顆粒含量。

       4.由于再生料表面性狀發生變化，制備再生磚時應根據再生料的情況選擇合適的結合劑和加入量。

       5.用后耐火材料中存在的有害物質必須無害化處理后再行利用，如：含有Cr6+的用后鎂鉻磚，只有將Cr6+變成Cr3+才能應用。

       6.形成陶瓷相結合的用后耐火材料的處理比較難，要采取相應特殊工藝進行處理。

       7.有些鋼廠用后耐火材料混級堆放，由于成分復雜，只能降級使用。

       8.用后耐火材料組成、礦相、結構肯定發生變化，對再生耐火材料質量有較大影響，必須給予充分重視，要采取相應措施，保證再生產品的質量穩定性。

       9.要考慮用后耐火材料處理的成本問題，采用的方法、工藝要有實際應用價值。

       10.要考慮再生耐火材料對鋼水質量的影響，加強對有害成分的控制。

       發展趨勢

       1．采用各種技術對用后耐火材料進行科學處理，有效分離出各級顆粒及細粉，作為再生制品原料使用。

       2．根據用后耐火材料種類不同，采取相應技術和設備，最大限度消除假顆粒，提高再生耐火材料質量。

       3．為保證再生產品質量，應根據再生原料特點，采用階梯模式，按級使用。

       4．對用后耐火材料要進行有效利用、綜合利用、全部利用。既要再生各種耐火材料，也要考慮其它應用領域。