CN1458120A - 电熔硅酸锆粉的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种精细化工陶瓷领域的锆基色料陶瓷材料生产方法，特别是涉及一种电熔硅酸锆粉的生产方法。该方法是将精选的锆英砂分次适量投入三相或单相或直流电弧炉中，电弧炉的炉衬为自料炉衬，根据电弧炉容积大小，适当选择匹配电压、电流，进行电功加热，当锆英砂的ZrO2和SiO2结合键破坏熔化后，立即对熔融熔液进行急冷处理。本发明直接采用电弧炉熔化法进行精选锆英石的熔融，当ZrO2和SiO2结合键被破坏后，立即进行急冷处理，这样缩短精炼时间，节约能源。另外使熔化ZrSiO4过程中的SiO2不会丢失，不需要加入石英进行重新合成ZrSiO4，降低原材料的成本，对锆基着色料的生产更为有利，缩短生产时间，提高生产效率。
Description
一.技术领域：本发明涉及一种精细化工陶瓷领域的锆基色料陶瓷材料生产方法，特别是涉及一种电熔硅酸锆粉的生产方法。
二.背景技术：自从锆基色料发明以来，人们一般采用单斜二氧化锆和石英加入矿化剂等合成各种硅酸锆包裹型色料，该色料的呈色机理是，当ZrO2和SiO2合成硅酸锆ZrSiO4结晶时，着色离子乘机进入其中，这样就生成色料，例如采用镨离子Pr3+的进入，可以获得“锆镨兰”着色料，采用钒离子V5+进入时，可获得“锆钒兰”着色料，当然矿化剂的存在是必不可少的。实践证明自然生成的锆英石ZrSiO4着色离子是进入不了硅酸锆ZrSiO4的晶格中，ZrO2和SiO2结合键阻止着色离子的进入，也就无法生成色料，因此天然的锆英石不能直接用于锆基着色料的生产。为生产锆基色料，人们只得先将锆英石进行电熔还原脱硅熔炼，得到单斜二氧化锆，如CN94115847.8号专利，再加石英和矿化剂，去重新合成锆英石，以此制造生产出锆基色料。这种生产方法时间较长，SiO2在熔炼过程中逐渐变成气体跑掉，没有被利用，又得加入石英熔化合成，重新合成锆英石，这样既浪费原材料，又浪费能源，延长生产时间，降低生产效率。
三.发明的内容：
本发明的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种价廉的电熔硅酸锆粉的生产方法。
本发明的技术方案是：一种电熔硅酸锆粉的生产方法：将精选的锆英砂分次适量投入三相或单相或直流电弧炉中，电弧炉的炉衬为自料炉衬，根据电弧炉容积大小，适当选择匹配电压、电流，进行电功加热，当锆英砂的ZrO2和SiO2结合键破坏熔化后，立即对熔融熔液进行急冷处理。
所述电压可为160～250伏，电流可为800～2000安，熔融时间可为35～50分钟。
对硅酸锆熔液进行急冷处理可为：用6Kg/cm2以上压力空气在电弧炉倾炉炉嘴处对硅酸锆熔液进行急冷喷吹，形成硅酸锆粉、粒。
对硅酸锆熔液进行急冷处理可为：将其熔液浇入水冷的薄壁模具中，凝固成块，模块物厚度小于20mm。
对硅酸锆熔液进行急冷处理可为：将熔液浇入装有流动水的水箱中，形成块状物。
对所述硅酸锆模块物或块状物进行破碎或用辊压碎至3mm以下粒度。将破碎至3mm以下的硅酸锆粉、粒进入粉磨加工设备，粉磨至用户要求的粒度。
本发明的有益效果：
1.本发明直接采用电弧炉熔化法进行精选锆英石的熔融，当ZrO2和SiO2结合键被破坏后，立即进行急冷处理，这样缩短熔融时间，节约能源。
2.本申请的电弧炉熔化法的生产工艺，去掉ZrSiO4的还原精炼生成单斜SiO2时间，不需要碳还原剂，使熔化ZrSiO4过程中的SiO2不会丢失，不需要加入石英进行重新合成ZrSiO4，降低原材料的成本，对锆基着色料的生产更为有利，较大幅度地提高生产效率，缩短生产时间，降低生产成本。
四.具体实施方式：
实施例一：将300Kg精选锆英砂分次投入三相带自料炉衬的电弧炉中，用锆英砂做炉衬的主要材料，使用二次电压180伏，电流1500安进行熔炼，熔炼约40分钟，将熔液立即浇入水冷却的模具中，凝固成12～15mm厚度的块状物。冷却后放入鄂式破碎机中，将其破碎成3mm以下的粒料，再放入粉磨加工设备(如气流磨)中，将其粉磨成用户要求的粒度，如320目左右的硅酸锆粉成品。
实施例二：将500Kg精选锆英砂分次投入带自料炉衬的电弧炉中，电压250伏，电流1200安进行熔炼，其它操作工艺同实施例一相同，不再重述。熔炼时间约45分钟，熔化后，用10Kg/cm2压力空气在倾炉炉嘴对硅酸锆熔液进行急冷喷吹，形成小球状硅酸锆小粒料，再放入粉磨加工设备中，将其粉磨成用户要求粒度的硅酸锆粉成品。
实施例三：将200Kg精选锆英砂分次投入带自料炉衬电弧炉中，电压170伏，电流1800安进行熔炼，其它操作工艺同实施例一相同，不重述。将熔化好的熔液倾炉倒入装有流动水的水箱中，将其急冷成块状物，然后捞出块状物，放入破碎机中，将其破碎成3mm以下的粒料，再放入粉磨加工设备中，将其粉磨成用户要求粒度的硅酸锆粉成品。
Claims (7)
1.一种电熔硅酸锆粉的生产方法，将精选的锆英砂分次适量投入三相或单相或直流电弧炉中，其特征是：电弧炉的炉衬为自料炉衬，根据电弧炉容积大小，适当选择匹配电压、电流，进行电功加热，当锆英砂的ZrO2和SiO2结合键破坏熔化后，立即对熔融熔液进行急冷处理。
2.根据权利要求1所述的电熔硅酸锆粉的生产方法，其特征是：电压可为160～250伏，电流可为800～2000安，熔融时间可为35～50分钟。
3.根据权利要求1所述的电熔硅酸锆粉的生产方法，其特征是：对硅酸锆熔液进行急冷处理可为：用6Kg/cm2以上压力空气在电弧炉倾炉炉嘴处对硅酸锆熔液进行急冷喷吹，形成硅酸锆粉、粒。
4.根据权利要求1所述的电熔硅酸锆粉的生产方法，其特征是：对硅酸锆熔液进行急冷处理可为：将其熔液浇入水冷的薄壁模具中，凝固成块，模块物厚度小于20mm。
5.根据权利要求1所述的电熔硅酸锆粉的生产方法，其特征是：对硅酸锆熔液进行急冷处理可为：将熔液浇入装有流动水的水箱中，形成块状物。
6.根据权利要求1所述的电熔硅酸锆粉的生产方法，其特征是：对硅酸锆模块物或块状物进行破碎或用辊压碎至3mm以下粒度。
7.根据权利要求1～6所述的电熔硅酸锆粉的生产方法，其特征是：将破碎至3mm以下的硅酸锆粉、粒进入粉磨加工设备，粉磨至用户要求的粒度。
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