CN1326804C - 矾土基莫来石均质料的制备方法 - Google Patents

矾土基莫来石均质料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了矾土基莫来石均质料的制备方法，该方法采用Ⅱ等高铝矾土和煤矸石为主要原料，二者的重量百分数为：70-95%的高铝矾土5-30%的煤矸石外加0.25-1.00%的CeO2、La2O3或Y2O3稀土氧化物和MgO复合助烧结剂，需要时外加1-4%的活性氧化铝以降低烧结温度至1500-1600℃，制备出纯度较高的矾土基莫来石均质料，其气孔率≤3.0%、体积密度≥2.65g/cm3。本发明不仅提高产品档次和产品附加值，而且大幅提高高铝矾土资源利用率，且将部分煤矸石用于生产高档耐火材料，提高煤矸石经济效益，为高铝矾土和煤矸石资源的综合利用提供一较佳的途径和方法；用本发明制备的矾土基莫来石均质料，可广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、化学、电力、国防、燃气和水泥等工业上。

Description

矾土基莫来石均质料的制备方法
技术领域：
本发明为耐火原料的无机化合物的加工制造技术领域，具体涉及一种矾土基莫来石均质料的制备方法。
背景技术：
莫来石(mullite)为铝硅酸盐矿物，具有耐火度高、抗热震性好、抗化学侵蚀、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好等性质，是理想的高级耐火材料，被广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、化学、电力、国防、燃气和水泥等工业上。
矾土基莫来石均质料是指直接以矾土为原料，经过一定的工艺和适当高温煅烧制得的具有均匀的组成、结构和性能的合成料。其主晶相为莫来石，Al2O3含量为50-80％，具有耐火度高、抗热震性好、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好等性质，是理想的高级耐火材料。但矾土原料一般含有较高的杂质，制备的莫来石纯度较低，同时其烧结温度一般很高，在1600-1750℃。
公开号为CN98101568.9的中国发明专利申请中提供了一种人工合成莫来石的方法，其主要以高铝矾土、高岭土、粘土、硅石、氧化铝为原料，采用预焙烧和湿法浸出工艺，该工艺复杂、要求条件高，成本高，难以实现大规模生产。
公开号为CN200410061029.7的中国发明专利申请中提供了一种莫来石材料的合成方法，其主要利用型材厂工业污泥和铁合金厂硅灰粉尘，经高温烧结制成。
公开号为CN200410009081.8的中国发明专利申请中提供了一种利用高铝粉煤灰烧结合成莫来石的方法。其主要利用电厂废弃物高铝粉煤灰为原料，并加入少量的高铝矾土，烧结合成系列莫来石产品。
公开号为CN200510040142.1的中国发明专利申请中提供了一种用机械力化学法低温制备高纯莫来石的方法，其主要利用高岭土与氢氧化铝或氧化铝为原料，由于其要求物料粉磨至平均粒径小于1～2μm，成本较高，其工业利用受到限制。
公开号为CN1312237A的中国发明专利中提供了一种人工合成莫来石的方法，他是以高铝矾土、高岭土、粘土、硅石、氧化铝中的一种或多种物质为原料，经过选料、匹配、粉碎、成型、烘干、烧成、冷却，以窑炉烧成的方法人工合成莫来石。其主要原料高铝矾土的氧化铝含量要求大于77％，是矾土需求各方都竞争的资源，今后越来越紧张。其烧成温度也到1800℃，太高的烧成温度不仅无法大规模生产，而且成本会很高。
发明内容：
为了克服上述莫来石制备中存在的不足，本发明的目的是提供一种以高铝矾土和煤矸石为主要原料，外加辅料以提高矾土基莫来石的纯度，降低莫来石烧成温度的矾土基莫来石均质料的制备方法：
本发明的技术方案是以下述方式实现的：
一种矾土基莫来石均质料的制备方法：以高铝矾土为和煤矸石为原料，外加稀土氧化物和MgO复合助烧结剂，采用湿法或半干法混合研磨均匀，压成块料，烘干、烧成：其特征在于：
a、各原料的重量百分数为：
70-95％的高铝矾土
5-30％的煤矸石
高铝矾土和煤矸石总量的0.25-1.00％稀土氧化物和MgO复合助烧结剂
稀土氧化物：MgO(质量比)＝3-1∶1，稀土氧化物为CeO2、La2O3或Y2O3。
b、研磨粒度＜0.088mm，制成块料，烘干；
c、烧成温度为1500-1600℃，保温2-8小时烧成，冷却至室温即可制得产物。
本发明的技术方案还可以下述方式实现：
一种矾土基莫来石均质料的制备方法：以高铝矾土为和煤矸石为原料，外加稀土氧化物和MgO复合助烧结剂、活性氧化铝，采用湿法或半干法混合研磨均匀，压成块料，烘干、烧成：其特征在于：
a、各原料的重量百分数为：
70-95％的高铝矾土
5-30％的煤矸石
高铝矾土和煤矸石总量的0.25-1.00％稀土氧化物和MgO复合助烧结剂
高铝矾土和煤矸石总量的1-4％活性氧化铝
稀土氧化物：MgO(质量比)＝3-1∶1，稀土氧化物为CeO2、La2O3或Y2O3。
b、研磨粒度＜0.088mm，制成块料，烘干；
c、烧成温度为1500-1600℃，保温2-8小时烧成，冷却至室温即可制得产物。
所述的高铝矾土为II等高铝矾土或碎矿生料，其灼减后Al2O3含量为60-78％、TiO2≤4.0％、Fe2O3≤2.5％。
所述的煤矸石灼减后Al2O3含量为40-46％、TiO2≤1.0％、Fe2O3≤0.8％。
所述的矾土基莫来石均质料：主晶相为莫来石；化学组成：Al2O3为58-75％、TiO2≤3.0％、Fe2O3≤2.0％；气孔率≤3.0％，体积密度≥2.65g/cm3。
本发明的优点在于：
1.本发明以中国丰富的大多闲置或被废弃堆积的II等高铝矾土和碎矿为主要原料，煤矸石也是煤矿生产伴生的废料。该发明可提高高铝矾土资源利用率，使部分煤矸石用于生产高档耐火原料，提高资原的利用率和产品附加值。
2.通过在高铝矾土中加入适量煤矸石，以及需要时加入活性氧化铝制备成分稳定、杂质含量相对较低的莫来石。
3.通过加入稀土氧化物和MgO复合助烧结剂，可将矾土基莫来石均质料的烧结温度从1650-1750℃降至1500-1600℃，同时保持其荷重软化点为1500-1650℃，有利于工业化生产。
4.本发明利用中国的高铝矾土资源合成矾土基莫来石均质料，不仅提高产品档次和产品附加值，而且大幅提高高铝矾土资源利用率，且将部分煤矸石用于生产高档耐火材料，提高煤矸石经济效益，为高铝矾土和煤矸石资源的综合利用提供—较佳的途径和方法。
具体实施方法：
下面结合实例对本发明作进一步描述，但不局限于下列实施例。
实施例1：工厂实验
以河南登封高铝矾土和山西煤矸石为原料，其成分示于表2。
表1  河南登封的高铝矾土和山西的煤矸石化学组成
component     Al2O3     SiO2    Fe2O3    TiO2    R2O     灼减
高铝矾土     66.84     12.50    1.62    3.01    0.39     14.12
煤矸石     37.41     42.60    0.30    0.49    0.08     17.65
实验规模为100Kg；具体如下：
将76份高铝矾土和24份煤矸石放置于球磨罐中，湿磨至粒度小于0.044mm以下，烘干后外加高铝矾土和煤矸石总量的0.35％复合助烧结剂，复合剂中：CeO2和MgO的质量比为3∶1，压制成型后干燥；
将上述成型料块放入工业窑炉中烧结，烧结温度为1600℃，保温6小时。然后自然冷却至室温取出，得到矾土基莫来石均质料。
经XRD分析，产物的主晶相为莫来石，含量大于95％；莫来石均质料的性能：AL2O3含量69.80％，TiO2含量2.8％、Fe2O3含量1.55％，气孔率1.5％、体积密度2.84g/cm3。
实施例2
以高铝矾土和煤矸石为原料，其成分示于表2。
表2  高铝矾土和煤矸石化学组成
component     Al2O3     SiO2    Fe2O3   TiO2    R2O     灼减
高铝矾土     53.57     26.00    1.81   2.73    0.32     14.43
煤矸石     33.90     47.80    0.38   0.52    0.07     16.05
将88份高铝矾土和12份煤矸石，外加高铝矾土和煤矸石总量的0.75％复合助烧结剂，复合助烧结剂La2O3和MgO的质量比为1∶1，放置于球磨罐中湿磨至0.044mm以下，挤泥成型后，在110℃下干燥24小时；
将上述成型料块放入窑炉中烧结，烧结温度为1550℃，保温3小时。然后自然冷却至室温取出，得到矾土基莫来石均质料。
经XRD分析，产物的主晶相为莫来石，含量大于95％。Al2O3含量59.50％，TiO2含量2.88％、Fe2O3含量1.92％，均质料的气孔率2.0％、体积密度2.68g/cm3。
实施例3
以高铝矾土和煤矸石为原料，其成分示于表2。
表2  高铝矾土和煤矸石化学组成
component     Al2O3     SiO2     Fe2O3     TiO2     R2O     灼减
高铝矾土     63.49     15.72     1.82     3.06     0.26     14.18
煤矸石     36.20     47.46     0.41     0.53     0.15     15.46
在某个耐火材料厂进行实验，实验规模为5000Kg。具体如下：将82份高铝矾土和18份煤矸石混合后，外加高铝矾土和煤矸石总量的2％的活性氧化铝和1％复合助烧结剂，复合助烧结剂中Y2O3和MgO的质量比为1∶2，放入球磨机中湿磨至0.044mm以下，然后湿法挤压成型，烘干后，放入窑炉中烧结，烧结温度为1520℃，保温8小时。然后自然冷却至室温取出，得到矾土基莫来石均质料。
经XRD分析，产物的主晶相为莫来石，含量大于95％。Al2O3含量68.40％，TiO2含量2.90％、Fe2O3含量1.81％，均质料的气孔率1.0％、体积密度2.80g/cm3。

Claims (5)

1、一种矾土基莫来石均质料的制备方法：以高铝矾土、煤矸石为原料，外加稀土氧化物和MgO复合助烧结剂，采用湿法或半干法混合研磨均匀，压成块料，烘干、烧成：其特征在于：
a、各原料的重量百分数为：
70-95％的高铝矾土
5-30％的煤矸石
高铝矾土和煤矸石总量的0.25-1.00％稀土氧化物和MgO复合助烧结剂
稀土氧化物质量∶MgO质量＝3-1∶1，稀土氧化物为CeO2、La2O3或Y2O3；
b、研磨粒度＜0.088mm，制成块料，烘干；
c、烧成温度为1500-1600℃，保温2-8小时烧成，冷却至室温即可制得产物。
2、一种根据权利要求1所述的矾土基莫来石均质料的制备方法：以高铝矾土、煤矸石为原料，外加稀土氧化物和MgO复合助烧结剂和活性氧化铝，采用湿法或半干法混合研磨均匀，压成块料，烘干、烧成：其特征在于：
a、各原料的重量百分数为：
70-95％的高铝矾土
5-30％的煤矸石
高铝矾土和煤矸石总量的0.25-1.00％稀土氧化物和MgO复合助烧结剂
高铝矾土和煤矸石总量的1-4％活性氧化铝，
稀土氧化物质量∶MgO质量＝3-1∶1，稀土氧化物为CeO2、La2O3或Y2O3；
b、研磨粒度＜0.088mm，制成块料，烘干；
c、烧成温度为1500-1600℃，保温2-8小时烧成，冷却至室温即可制得产物。
3、根据权利要求1或2所述的矾土基莫来石均质料的制备方法：其特征在于：高铝矾土为II等高铝矾土或碎矿生料，灼减后Al2O3含量为60-78％、TiO2≤4.0％、Fe2O3≤2.5％。
4、根据权利要求3所述的矾土基莫来石均质料的制备方法：其特征在于：煤矸石灼减后Al2O3含量为40-46％、TiO2≤1.0％、Fe2O3≤0.8％。
5、根据权利要求3所述的矾土基莫来石均质料的制备方法：其特征在于：所制备的矾土基莫来石均质料：主晶相为莫来石；化学组成：Al2O3为58-75％、TiO2≤3.0％、Fe2O3≤2.0％；气孔率≤3.0％，体积密度≥2.65g/cm3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100593577C (zh) * 2008-02-29 2010-03-10 上海大学 一种压力平台平坦的bcc结构贮氢合金
CN101265118B (zh) * 2008-04-26 2010-04-07 孝义市京山耐火材料有限公司 一种微孔莫来石轻质骨料及其制备方法
CN101691285B (zh) * 2009-10-22 2012-03-07 洛阳大泽节能环保科技有限公司 高效复合水泥助烧剂
CN103265268B (zh) * 2013-06-09 2014-06-11 尤潘垦 一种钢化陶瓷的制备方法及装置
CN103496708B (zh) * 2013-09-24 2015-03-04 武汉科技大学 一种合成莫来石原料及其制备方法
CN104725061A (zh) * 2015-03-16 2015-06-24 通达耐火技术股份有限公司 一种水泥窑余热发电用耐磨捣打涂抹料
CN110451996B (zh) * 2019-08-26 2022-02-22 湖南德景源科技有限公司 锂电匣钵用莫来石制备工艺
CN115010504B (zh) * 2022-05-11 2022-12-30 郑州大学 一种两步法制备高强矾土基莫来石均质料的方法
CN115490526B (zh) * 2022-10-20 2023-03-21 山东国材工程有限公司 以煤矸石为原料制备莫来石耐火材料的方法
CN117466635B (zh) * 2023-12-28 2024-03-08 天津包钢稀土研究院有限责任公司 一种稀土改性煤矸石制备致密莫来石的方法
CN117486225B (zh) * 2023-12-28 2024-03-29 天津包钢稀土研究院有限责任公司 一种低粘度稀土硅铝酸盐及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264620A (zh) * 2000-02-25 2000-08-30 上海交通大学 莫来石质蜂窝陶瓷载体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264620A (zh) * 2000-02-25 2000-08-30 上海交通大学 莫来石质蜂窝陶瓷载体

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
煤矸石制作轻质莫来石砖研究 倪文，地质找矿论丛，第12卷第4期 1997 *
煤矸石合成莫来石熟料研究 倪文等，矿物岩石，第18卷第4期 1998 *
煤矸石菱镁矿合成堇青石-莫来石隔热砖研究 倪文，矿产综合利用，第1期 1999 *
煤系硅铝矿物制备先进陶瓷材料初探 王晓刚，西北地质，第18卷第4期 1997 *
煤系硅铝矿物制备先进陶瓷材料初探 王晓刚，西北地质，第18卷第4期 1997;煤矸石合成莫来石熟料研究 倪文等，矿物岩石，第18卷第4期 1998;煤矸石菱镁矿合成堇青石-莫来石隔热砖研究 倪文，矿产综合利用，第1期 1999;煤矸石制作轻质莫来石砖研究 倪文，地质找矿论丛，第12卷第4期 1997 *

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