CN108911534A - 一种活性白云石砂的制备方法 - Google Patents

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李静捷
赵惠忠
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Abstract

本发明涉及一种活性白云石砂的制备方法。其技术方案是：将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料；将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在800～810℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料；按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.0～6.0)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料；将所述前驱体料置于马弗炉中，于1000～1100℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。本发明具有工艺简单和制备成本低的特点；所制备的活性白云石砂纯度高、活性高和晶粒尺寸小。

Description

一种活性白云石砂的制备方法
技术领域
本发明属于白云石砂技术领域。具体涉及一种活性白云石砂的制备方法。
背景技术
白云石砂是制备白云石质耐火材料的主要原料，同时也可作为钢铁或有色冶金工业的造渣剂。白云石砂不论是作为耐火材料原料或造渣剂，其活性是影响使用性能的关键因素。
目前，制备白云石砂常用的方法包括烧结法和电熔法。
采用烧结法制备白云石砂，主要将白云石矿破碎、球磨后成型，采用“一步法”或“二步法”高温煅烧。烧结法虽能耗较低且白云石矿分解完全，但缺点在于难以除去白云石矿中伴生的杂质组分(如SiO2、Al2O3)，降低了白云石砂的活性。
采用电熔法制备白云石砂，主要通过高温电熔(辅以助熔剂)，将白云石矿熔融后冷却、破碎，虽有明显的优点，但其缺点在于方镁石和方钙石晶粒生长发育良好，晶粒尺寸大和缺陷少，进而降低了白云石砂的活性；同时高温电熔的成本高、能耗大和制备工艺复杂。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种工艺简单和制备成本低的活性白云石砂的制备方法；用该方法所制备的活性白云石砂纯度高、活性高和晶粒尺寸小。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
第一步、将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料。
第二步、将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在800～810℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料。
第三步、按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.0～6.0)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料。
第四步、将所述前驱体料置于马弗炉中，于1000～1100℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。
所述天然白云石矿的主要化学成分是：CaMg[CO3]2含量≥97wt％；SiO2含量≤2wt％。
所述氢氟酸溶液为化学纯；所述氢氟酸溶液的浓度为0.3～0.5mol/L。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本发明仅需将原料破碎后煅烧，无需特殊的设备和复杂的生产方法，制备工艺简单和制备成本低。
2、本发明利用白云石矿分段分解的特性，结合氢氟酸化学活化，促进白云石矿的分解，在高温煅烧过程中除去白云石矿中的杂质组分，提高白云石砂的纯度，进而提高白云石砂的活性。
本发明所制备的活性白云石砂经检测：(MgO+CaO)含量为99.2～99.7wt％；晶粒尺寸为0.3～1.3μm；比表面积为20～25m2/g。
因此，本发明具有工艺简单和制备成本低的特点；所制备的活性白云石砂纯度高、活性高和晶粒尺寸小。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及物料的技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述天然白云石矿的主要化学成分是：CaMg[CO3]2含量≥97wt％；SiO2含量≤2wt％。
所述氢氟酸溶液为化学纯；所述氢氟酸溶液的浓度为0.3～0.5mol/L。
实施例1
一种活性白云石砂的制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料。
第二步、将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在800～804℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料。
第三步、按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.0～5.4)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料。
第四步、将所述前驱体料置于马弗炉中，于1000～1040℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。
本实施例制备的活性白云石砂经检测：(MgO+CaO)含量为99.2～99.4wt％；晶粒尺寸为0.3～0.7μm；比表面积为23～25m2/g。
实施例2
一种活性白云石砂的制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料。
第二步、将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在802～806℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料。
第三步、按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.2～5.6)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料。
第四步、将所述前驱体料置于马弗炉中，于1020～1060℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。
本实施例制备的活性白云石砂经检测：(MgO+CaO)含量为99.3～99.5wt％；晶粒尺寸为0.5～0.9μm；比表面积为22～24m2/g。
实施例3
一种活性白云石砂的制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料。
第二步、将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在804～808℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料。
第三步、按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.4～5.8)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料。
第四步、将所述前驱体料置于马弗炉中，于1040～1080℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。
本实施例制备的活性白云石砂经检测：(MgO+CaO)含量为99.4～99.6wt％；晶粒尺寸为0.7～1.1μm；比表面积为21～23m2/g。
实施例4
一种活性白云石砂的制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料。
第二步、将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在806～810℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料。
第三步、按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.6～6.0)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料。
第四步、将所述前驱体料置于马弗炉中，于1060～1100℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。
本实施例制备的活性白云石砂经检测：(MgO+CaO)含量为99.5～99.7wt％；晶粒尺寸为0.9～1.3μm；比表面积为20～22m2/g。
由于采用上述技术方案，本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本具体实施方式仅需将原料破碎后煅烧，无需特殊的设备和复杂的生产方法，制备工艺简单和制备成本低。
2、本具体实施方式利用白云石矿分段分解的特性，结合氢氟酸化学活化，促进白云石矿的分解，在高温煅烧过程中除去白云石矿中的杂质组分，提高白云石砂的纯度，进而提高白云石砂的活性。
本具体实施方式所制备的活性白云石砂经检测：(MgO+CaO)含量为99.2～99.7wt％；晶粒尺寸为0.3～1.3μm；比表面积为20～25m2/g。
因此，本具体实施方式具有工艺简单和制备成本低的特点；所制备的活性白云石砂纯度高、活性高和晶粒尺寸小。

Claims (3)

1.一种活性白云石砂的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：
第一步、将天然白云石矿球磨至粒度≤3mm，得到球磨白云石料；
第二步、将所述球磨白云石料置于马弗炉中，在800～810℃条件下煅烧0.5～1小时，得到煅烧白云石料；
第三步、按所述煅烧白云石料∶氢氟酸溶液的质量比为100∶(5.0～6.0)，向所述煅烧白云石料中加入所述氢氟酸溶液，搅拌5～8分钟，得到前驱体料；
第四步、将所述前驱体料置于马弗炉中，于1000～1100℃条件下煅烧0.5～1小时，随炉冷却，即得活性白云石砂。
2.根据权利要求1所述的活性白云石砂的制备方法，其特征在于所述天然白云石矿的主要化学成分是：CaMg[CO3]2含量≥97wt％；SiO2含量≤2wt％。
3.根据权利要求1所述的活性白云石砂的制备方法，其特征在于所述氢氟酸溶液为化学纯；所述氢氟酸溶液的浓度为0.3～0.5mol/L。
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