CN108793998A - 一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺 - Google Patents

一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN108793998A
CN108793998A CN201810713069.7A CN201810713069A CN108793998A CN 108793998 A CN108793998 A CN 108793998A CN 201810713069 A CN201810713069 A CN 201810713069A CN 108793998 A CN108793998 A CN 108793998A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ardealite
low product
ceramic bracket
product bauxite
technique
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810713069.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈肖虎
赵平源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou University filed Critical Guizhou University
Priority to CN201810713069.7A priority Critical patent/CN108793998A/zh
Publication of CN108793998A publication Critical patent/CN108793998A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/78—Preparation by contact processes characterised by the catalyst used
    • C01B17/79—Preparation by contact processes characterised by the catalyst used containing vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3248—Zirconates or hafnates, e.g. zircon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、低品铝土矿、添加剂和改性剂混合研磨制成生料，焙烧得熟料；熟料溶出，并进行固液分离；将分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；硫化物加工制得硫酸；将分离得到的溶液制备高纯氧化铝粉；将高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，压制成型，烧结得陶瓷托槽材料。本发明具有制酸和制备陶瓷托槽材料成本低，磷石膏及低品铝土矿的利用率高，工艺简单，用高纯氧化铝粉制备的陶瓷托槽材料的硬度高、抗弯强度强、化学溶解性小的优点。

Description

一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺
技术领域
本发明涉及一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，属于冶金化工领域。
背景技术
磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙（CaSO4），其含量一般可达到70-90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。
我国铝土矿大部分为一水硬铝石型，占到资源总量的98%以上，特点是高硅、高铝、低铁，矿石整体铝硅比较低，80%以上的是中低品铝土矿，低品位铝土矿中铝硅比小于4，铝硅比大于9的矿石仅18.5%左右，因此开发中低品铝土矿资源，是实现我国氧化铝工业可持续发展的必经之路。
托槽(bracket)是固定矫治技术的重要部件，是矫正牙齿排列畸形用的矫 治器，将其用粘接剂直接粘接于牙冠表面，进而利用弓丝通过托槽对牙齿施以各种类型的矫治力。但是在现有陶瓷托槽材料中含有大量的高纯氧化铝粉，而高纯氧化铝粉的制作工艺复杂、成本高，导致高纯氧化铝粉成品价格贵，大大的增加了陶瓷托槽材料的成本。
现目前，针对磷石膏和低品铝土矿的综合利用的技术很少，基本上集中在建材和铺路等传统领域，这造成了磷石膏和低品铝土矿中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。而将磷石膏和低品铝土矿综合利用来制备陶瓷托槽材料，同时联产酸的工艺，未见报道。
发明目的
本发明的目的在于，提供一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺。本发明具有制酸和制备陶瓷托槽材料成本低，磷石膏及低品铝土矿的利用率高，工艺简单，用高纯氧化铝粉制备的陶瓷托槽材料的硬度高、抗弯强度强、化学溶解性小的优点。
本发明的技术方案
一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，包括如下步骤：
A、将磷石膏、低品铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4-6:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下，在800-1200℃下焙烧3-5h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3-4次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，压制成型，烧结得陶瓷托槽材料。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤A中，所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤A中，所述的生料中，磷石膏和低品铝土矿按照1:0.8-1.9重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的10-25%。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤A中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤A中，是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤E中，所述氧化钙的用量为7-12g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为80-90℃，搅拌时间为1.5-2h。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤F中，所述盐酸的浓度为40-60g/L，温度为40-60℃；
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤F中，所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为350-600℃，焙烧时间为2-3h。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤G中，按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉20-30份、二氧化锆30-40份、氧化钇3-6份、氧化铪2-3份、氧化钇1-2份、氧化铈2-3份和硅酸锆1-2份。
前述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺中，步骤G中，所述混合物料的粒径200-300nm；所述烧结的温度为1450-1550℃，烧结2-2.5h。
本发明通过将磷石膏和低品铝土矿反应、重组，使之成为有用物质。原理的总反应式为：
CaSO4（磷石膏）+ Na2O·SiO2·Al2O3（低品铝土矿）→ Na2O·Al2O3 + CaO·SiO2↓ +[硫]
从该反应式可知，用磷石膏中的CaO与低品铝土矿中的SiO2生成原硅酸钙（ CaO·SiO2↓）后，得到可溶性极好的铝酸钠（Na2O·Al2O3）。反应式中的[硫]，是指通过生料加添加剂和改性剂工艺，生成的金属硫化物；浸出熟料中的铝酸钠后，将得到的沉淀物浮选即可得到金属硫化物。
有益效果
1、本发明通过利用磷石膏和低品铝土矿作为原料，并加入添加剂和改性剂之后，在高温焙烧的工艺下得到主要含硅酸盐、铝酸盐和硫化物的熟料，而该铝酸盐的主要成分为铝酸钠，将铝酸钠水溶出后即可进行回收，而固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，通过回收的铝酸钠制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备陶瓷托槽材料，由于整个工艺中主要以磷石膏和低品铝土矿为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和陶瓷托槽材料的成本投入。还大大增加了磷石膏和低品铝土矿的利用率，为缓解磷石膏对环境的污染和充分利用低品铝土矿具有重要的贡献。
2、本发明将工艺中的固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，制酸的成本低，制酸工艺简单。
3、本发明通过的原料通过焙烧后，得到的成分分明，铝主要以铝酸钠形式存在，利用铝酸钠极易溶于水的特性，可简单快速的将其分离并用于制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备陶瓷托槽材料的硬度高、抗弯强度强、化学溶解性小的优点，陶瓷托槽材料成本低。
为进一步证明本发明陶瓷托槽材料的效果，发明人进行以下检测；
1、发明人将以下五组实施例中陶瓷托槽材料进行检测，其中检测如下：
通过对表1陶瓷托槽材料的实验结果分析可知，本发明的陶瓷托槽材料的硬度高、抗弯强度强、化学溶解性小的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1：一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、低品铝土矿、碳酸钠和无烟煤混合并研磨制成生料，送入工业回转窑内在温度1000℃下焙烧时间2h，制得熟料；其中，磷石膏和低品铝土矿按照1:0.8重量比的比例混合，碳酸钠添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，无烟煤的混合比例为生料总重量的10%；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于30%的富氧环境下，在800℃下焙烧5h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；其中所述氧化钙的用量为7g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为80℃，搅拌时间为1.5h；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；其中所述盐酸的浓度为40g/L，温度为40℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为350℃，焙烧时间为2h，所得高纯氧化铝粉的纯度为99.991%；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，混合物料的粒径200-300nm，压制成型，在温度为1450℃，烧结2h烧结得陶瓷托槽材料；其中按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉20份、二氧化锆30份、氧化钇3份、氧化铪2份、氧化钇1份、氧化铈2份和硅酸锆1份。
实施例2：一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、低品铝土矿、硫酸钠和碳混合并研磨制成生料，送入工业回转窑内在温度1200℃下焙烧时间1.5h，制得熟料；其中，磷石膏和低品铝土矿按照1:1重量比的比例混合，烧碱添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，碳的混合比例为生料总重量的15%；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为5:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于35%的富氧环境下，在900℃下焙烧4h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；其中所述氧化钙的用量为9g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为85℃，搅拌时间为2h；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗4次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；其中所述盐酸的浓度为45g/L，温度为45℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为450℃，焙烧时间为2.5h，所得高纯氧化铝粉的纯度为99.991%；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，混合物料的粒径200-300nm，压制成型，在温度为1500℃，烧结2.5h烧结得陶瓷托槽材料；其中按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉25份、二氧化锆33份、氧化钇4份、氧化铪3份、氧化钇2份、氧化铈3份和硅酸锆2份。
实施例3：一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、低品铝土矿、烧碱和煤矸石混合并研磨制成生料，送入工业回转窑内在温度1300℃下焙烧时间1.4h，制得熟料；其中，磷石膏和低品铝土矿按照1:1.4重量比的比例混合，碳酸钠添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1.2添加，煤矸石的混合比例为生料总重量的20%；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为6:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于45%的富氧环境下，在1000℃下焙烧3h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；其中所述氧化钙的用量为11g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为90℃，搅拌时间为1.5h；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；其中所述盐酸的浓度为50g/L，温度为60℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为550℃，焙烧时间为3h，所得高纯氧化铝粉的纯度为99.99%；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，混合物料的粒径200-300nm，压制成型，在温度为1550℃，烧结2h烧结得陶瓷托槽材料；其中按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉27份、二氧化锆36份、氧化钇5份、氧化铪2份、氧化钇1份、氧化铈2份和硅酸锆1份。
实施例4：一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、低品铝土矿、碳酸钠和煤矸石混合并研磨制成生料，送入工业回转窑内在温度1350℃下焙烧时间1h，制得熟料；其中，磷石膏和低品铝土矿按照1:1.7重量比的比例混合，烧碱添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，煤矸石的混合比例为生料总重量的25%；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为5:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于45%的富氧环境下，在1200℃下焙烧3h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；其中所述氧化钙的用量为12g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为90℃，搅拌时间为2h；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗4次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；其中所述盐酸的浓度为55g/L，温度为55℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为600℃，焙烧时间为2h，所得高纯氧化铝粉的纯度为99.992%；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，混合物料的粒径200-300nm，压制成型，在温度为1550℃，烧结2h烧结得陶瓷托槽材料；其中按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉24份、二氧化锆38份、氧化钇4份、氧化铪3份、氧化钇2份、氧化铈2份和硅酸锆2份。
实施例5：一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、低品铝土矿、硫酸钠和无烟煤混合并研磨制成生料，送入工业回转窑内在温度1200℃下焙烧时间2h，制得熟料；其中，磷石膏和低品铝土矿按照1:1.9重量比的比例混合，烧碱添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，无烟煤的混合比例为生料总重量的20%；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于50%的富氧环境下，在1100℃下焙烧4h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；其中所述氧化钙的用量为10g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为85℃，搅拌时间为2h；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；其中所述盐酸的浓度为50g/L，温度为60℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为500℃，焙烧时间为2.5h，所得高纯氧化铝粉的纯度为99.991%；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，混合物料的粒径200-300nm，压制成型，在温度为1550℃，烧结2.5h烧结得陶瓷托槽材料；其中按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉30份、二氧化锆40份、氧化钇6份、氧化铪3份、氧化钇2份、氧化铈3份和硅酸锆2份。

Claims (10)

1.一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、将磷石膏、低品铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4-6:1进行水磨溶出，并进行固液分离；
C、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；
D、将步骤C分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下，在800-1200℃下焙烧3-5h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；
E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌，过滤得高纯偏铝酸钠溶液，向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝；
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3-4次，再进行搅拌水洗，水洗至滤液呈中性，得高纯氢氧化铝，将高纯氢氧化铝焙烧，得高纯氧化铝粉；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与二氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化钇、氧化铈和硅酸锆混合研磨、过筛得混合物料，压制成型，烧结得陶瓷托槽材料。
2.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤A中，所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。
3.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤A中，所述的生料中，磷石膏和低品铝土矿按照1:0.8-1.9重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的10-25%。
4.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤A中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
5.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤A中，是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。
6.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤E中，所述氧化钙的用量为7-12g/L；其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为80-90℃，搅拌时间为1.5-2h。
7.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤F中，所述盐酸的浓度为40-60g/L，温度为40-60℃。
8.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤F中，所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为350-600℃，焙烧时间为2-3h。
9.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤G中，按重量份计，所述陶瓷托槽材料包含高纯氧化铝粉20-30份、二氧化锆30-40份、氧化钇3-6份、氧化铪2-3份、氧化钇1-2份、氧化铈2-3份和硅酸锆1-2份。
10.根据权利要求1所述的磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺，其特征在于：步骤G中，所述混合物料的粒径200-300nm；所述烧结的温度为1450-1550℃，烧结2-2.5h。
CN201810713069.7A 2018-07-03 2018-07-03 一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺 Pending CN108793998A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810713069.7A CN108793998A (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810713069.7A CN108793998A (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108793998A true CN108793998A (zh) 2018-11-13

Family

ID=64074002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810713069.7A Pending CN108793998A (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108793998A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101434403A (zh) * 2008-12-16 2009-05-20 重庆市博赛矿业（集团）有限公司 一种新型干法碱石灰烧结氧化铝的加工方法
CN104058742A (zh) * 2014-06-13 2014-09-24 吉利 陶瓷托槽
CN105776150A (zh) * 2014-12-23 2016-07-20 中国科学院过程工程研究所 一种协同活化粉煤灰和分解石膏回收硫资源的方法
WO2016191162A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 3M Innovative Properties Company Additive manufacturing process for producing ceramic articles using a sol containing nano-sized particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101434403A (zh) * 2008-12-16 2009-05-20 重庆市博赛矿业（集团）有限公司 一种新型干法碱石灰烧结氧化铝的加工方法
CN104058742A (zh) * 2014-06-13 2014-09-24 吉利 陶瓷托槽
CN105776150A (zh) * 2014-12-23 2016-07-20 中国科学院过程工程研究所 一种协同活化粉煤灰和分解石膏回收硫资源的方法
WO2016191162A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 3M Innovative Properties Company Additive manufacturing process for producing ceramic articles using a sol containing nano-sized particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101973586B (zh) 用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法
CN109160744A (zh) 赤泥磁化焙烧综合利用系统及工艺
CN110055365A (zh) 一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法
CN108752005A (zh) 一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺
CN102838299A (zh) 利用电解锰渣和赤泥生产水泥的方法
CN108623293A (zh) 一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺
CN108793998A (zh) 一种磷石膏和低品铝土矿制备陶瓷托槽材料联产酸的工艺
CN108751988A (zh) 一种磷石膏和粉煤灰制酸联产陶瓷刀具材料的工艺
CN209161850U (zh) 赤泥磁化焙烧综合利用系统
CN108754499A (zh) 一种制酸联产金属抛光液的工艺
CN108675330A (zh) 一种磷石膏和低品铝土矿制酸联产镜板涂层材料的工艺
CN108546096A (zh) 一种磷石膏和赤泥制备高韧性陶瓷喷嘴材料联产酸的工艺
CN108706555A (zh) 一种磷石膏和低品铝土矿制陶瓷刀具材料联产酸的工艺
CN108658048A (zh) 一种制酸联产远红外线材料的工艺
CN108546005A (zh) 一种磷石膏和低品铝土矿制备软抛磨头材料联产酸的工艺
CN108751141A (zh) 一种磷石膏和赤泥制酸联产改性磷酸盐粘结剂的方法
CN108794024A (zh) 一种磷石膏和低品铝土矿制备匣钵修复材料联产酸的工艺
CN108977062A (zh) 一种磷石膏和粉煤灰制酸联产有机硅特种涂料的工艺
CN108623291A (zh) 一种制备铁水包用耐火浇注料联产酸的工艺
CN108751220A (zh) 用磷石膏和粉煤灰制备p型分子筛并制酸的工艺
CN108751987A (zh) 一种制酸联产氧化铝陶瓷缸套材料的工艺
CN108689388A (zh) 一种磷石膏和赤泥制酸联产陶瓷坯体用增白剂的方法
CN108793092A (zh) 一种制备日用细瓷联产酸的工艺
CN108745332A (zh) 一种磷石膏和高硫铝土矿制脱氯催化剂的方法
CN108751954A (zh) 一种磷石膏和粉煤灰制酸联产耐压耐热陶瓷材料的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181113

RJ01 Rejection of invention patent application after publication