CN1709827A - 一种烧结镁砂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种烧结镁砂的制备方法,以菱镁矿为原料,通过轻烧、冷却、水化、球磨、过滤、干燥、轻烧、成型、煅烧工艺制得烧结镁砂。该方法工艺流程简单,无粉尘产生,不会对环境造成污染,尤其适合加工低品位的菱镁矿,可减少资源的浪费,降低生产成本。制得的烧结镁砂产品体积密度≥3.40g/cm3,组成成分中以重量百分含量计MgO≥97.5%,CaO/SiO2≥2,是高纯度、高密度的优质耐火原料。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料生产技术领域,具体涉及烧结镁砂的制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的不断发展,冶金及相关高温领域对耐火材料质量的要求越来越高。而生产高质量耐火材料的前提条件是要有高纯度、高密度的耐火原料。
镁砂是重要的碱性耐火原料,我国天然菱镁矿(MgCO3)资源丰富,其储藏量为30.1亿吨,约占世界总储量的1/4。因此,我国主要是利用天然菱镁矿生产镁砂的。尽管我国的镁质资源得天独厚,但其资源总量还是有限的,特别是能够生产优质镁砂的特级矿石(M47)在可采储量中的比例很小,而且越来越少。例如,海城镁矿的下房身矿区特级矿石仅占总储量的5%左右。目前广泛开采使用的多为特级、一级(M46)的菱镁矿,而这些高品质的矿粉和低品位的矿石常常被当作废石堆积。据统计,在已探明的总储量中,一级品以上的矿石约占总储量的40%,开采过程中产生的粉矿(粒度<40mm)占采出矿石的30~40%。这样不仅浪费了我国的宝贵的镁质资源,减少了矿山的使用年限,同时弃矿也占用了大量农用土地,污染了环境。现有技术中,热选法会造成粉尘污染,并且筛分效率不高,生产效率低;重选方法不能处理粒度低于1mm的矿石,造成资源浪费;浮选方法工艺流程繁琐复杂,耗资巨大。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明提供一种高纯度、高体积密度烧结镁砂的制备方法。
本发明方法是以菱镁矿为原料,通过轻烧、冷却、水化、球磨、过滤、干燥、轻烧、成型、煅烧工艺制得烧结镁砂,尤其适合加工低品位的菱镁矿。具体工艺如下:
①轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入菱镁矿原料,使用无灰燃料于800~1000℃条件下轻烧1~2小时。发生的主要化学反应如下:
②冷却。轻烧后的矿物于空气中自然冷却至100~200℃。
③水化。将冷却后的矿物投入到2~4倍于矿物体积的水中,水温为常温,使矿物中的MgO快速水化,经上述工艺处理的MgO具备较高的水化反应活性,发生的化学反应如下:
④将上述步骤③得到的物料包括矿物和水直接加入到球磨机中,球磨2~3小时。球磨过程中,水化反应仍继续进行。
⑤过滤。对球磨后的浆料进行过滤,弃去滤渣,滤液中矿物粒度达到小于25μm;将滤液于80~90℃条件下保温处理2~3小时,使MgO完全水化生成Mg(OH)2,然后对滤液再进行过滤处理,弃去滤渣,所得滤液中以Mg(OH)2为主要成分的矿物粒度达到小于1μm。
⑥干燥。将滤液于100~200℃温度条件下干燥处理8~15小时,除去滤液中的水,得到以Mg(OH)2为主要成分的固体矿物。
⑦轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入步骤⑥得到的矿物,于600~800℃条件下轻烧1~3小时,得到以MgO为主要成分的矿物。发生的主要反应如下:
⑧成型。以上述步骤⑦得到的矿物为原料,于200~300MPa压力条件下,制成成型的矿物。
⑨煅烧。将成型的矿物放入竖窑或回转窑内,采用无灰燃料煅烧,于1800~2000℃条件下煅烧2~3小时,使矿物结构致密化,最后得到高密度镁砂。
表征镁砂烧结程度和致密性的一个重要指标是体积密度。体积密度,即制品干重与总体积之比值,也称为容积重量,用g/cm3表示。计算公式如下:
式中m1—干燥试样的质量,g;
m2—饱和试样的表观质量,g;
m3—饱和试样在空气中的质量,g;
DL—在试验温度下,浸渍液体的密度,g/cm3;
Db—耐火制品的体积密度,g/cm3。
体积密度直观地反映了制品的致密程度,它是耐火材料致密制品质量水平的重要衡量指标。
该测量方法称为液体静力称量法。具体步骤是:①测量干燥试样的质量,即m1;②将试样浸渍在液体里,对容器抽真空,抽真空至试样没有气泡放出,关掉真空泵,将容器置于空气中,测量试样悬浮在液体中的质量,即m2;③从浸液中取出试样,除去多余的液滴,放到纱布上,再用纱布擦去试样上附着的液体,然后称量饱和试样在空气中的质量,即m3。
本发明方法工艺流程简单,无粉尘产生,不会对环境造成污染;特别适合加工低品位的菱镁矿,减少了资源的浪费,降低了生产成本;采用本发明方法制备的镁砂,组成成分中以重量百分含量计MgO≥97.5%,CaO/SiO2≥2,体积密度≥3.40g/cm3,是高纯度、高密度的优质耐火原料。
具体实施方式
实施例1
采用大石桥废弃菱镁矿粉矿为原料,粒度范围0~40mm,其矿粉组成比较简单,主要矿物为菱镁矿、滑石,次要矿物为白云石、绿泥石,微量矿物有石英、透闪石以及褐铁矿、黄铁矿等。MgO及有害成分SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3等在矿石中分布均匀,并无明显富集现象,有害元素钙铁以类质同象和微细机械包体形式存在于菱镁矿晶格中,其理化指标见表1。
表1 实施用菱镁矿粉矿的理化指标
组分含量(%) | MgO折熟料 | |||||
MgO | SiO2 | CaO | Al2O3 | Fe2O3 | I.L | |
46.55 | 1.39 | 0.40 | 0.26 | 0.47 | 50.92 | 94.84 |
①轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入上述原料,使用无灰燃料于1000℃条件下轻烧1小时。
②冷却。轻烧后的矿物于空气中自然冷却至100℃。
③水化。将冷却后的矿物投入到3倍于矿物体积的水中,水温为常温,使矿物中的MgO快速水化。
④将上述步骤③得到的物料包括矿物和水直接加入到球磨机中,球磨2小时。
⑤过滤。对球磨后的浆料进行过滤,弃去滤渣,滤液中矿物粒度达到小于25μm;将滤液于80℃条件下保温处理3小时,使MgO完全水化生成Mg(OH)2,然后对滤液再进行过滤处理,弃去滤渣,所得滤液中以Mg(OH)2为主要成分的矿物粒度达到小于1μm。
⑥干燥。将滤液于200℃温度条件下干燥处理8小时,除去滤液中的水,得到以Mg(OH)2为主要成分的固体矿物。
⑦轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入步骤⑥得到的矿物,于600℃条件下轻烧3小时,得到以MgO为主要成分的矿物。
⑧成型。以上述步骤⑦得到的矿物为原料,于200MPa压力条件下,制成成型的矿物。
⑨煅烧。将成型的矿物放入竖窑或回转窑内,采用无灰燃料煅烧,于1800℃条件下煅烧3小时,使矿物结构致密化,最后得到高密度镁砂,组成成分中以重量百分比计MgO含量为97.7%,CaO/SiO2=2.30,体积密度为3.41g/cm3。
实施例2
以实施例1采用的菱镁矿粉矿为原料。
①轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入上述原料,使用无灰燃料于800℃条件下轻烧2小时。
②冷却。轻烧后的矿物于空气中自然冷却至200℃。
③水化。将冷却后的矿物投入到4倍于矿物体积的水中,水温为常温,使矿物中的MgO快速水化。
④将上述步骤③得到的物料包括矿物和水直接加入到球磨机中,球磨3小时。
⑤过滤。对球磨后的浆料进行过滤,弃去滤渣,滤液中矿物粒度达到小于25μm;将滤液于90℃条件下保温处理2小时,使MgO完全水化生成Mg(OH)2,然后对滤液再进行过滤处理,弃去滤渣,所得滤液中以Mg(OH)2为主要成分的矿物粒度达到小于1μm。
⑥干燥。将滤液于100℃温度条件下干燥处理15小时,除去滤液中的水,得到以Mg(OH)2为主要成分的固体矿物。
⑦轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入步骤⑥得到的矿物,于800℃条件下轻烧1小时,得到以MgO为主要成分的矿物。
⑧成型。以上述步骤⑦得到的矿物为原料,于300Mpa压力条件下,制成成型的矿物。
⑨煅烧。将成型的矿物放入竖窑或回转窑内,采用无灰燃料煅烧,于2000℃条件下煅烧2小时,使矿物结构致密化,最后得到高密度镁砂,组成成分中以重量百分比计MgO含量为98.2%,CaO/SiO2=2.65,体积密度为3.42g/cm3。
实施例3
以实施例1采用的菱镁矿粉矿为原料。
①轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入上述原料,使用无灰燃料于900℃条件下轻烧1.5小时。
②冷却。轻烧后的矿物于空气中自然冷却至150℃。
③水化。将冷却后的矿物投入到2倍于矿物体积的水中,水温为常温,使矿物中的MgO快速水化。
④将上述步骤③得到的物料包括矿物和水直接加入到球磨机中,球磨3小时。
⑤过滤。对球磨后的浆料进行过滤,弃去滤渣,滤液中矿物粒度达到小于25μm;将滤液于85℃条件下保温处理2.5小时,使MgO完全水化生成Mg(OH)2,然后对滤液再进行过滤处理,弃去滤渣,所得滤液中以Mg(OH)2为主要成分的矿物粒度达到小于1μm。
⑥干燥。将滤液于150℃温度条件下干燥处理12小时,除去滤液中的水,得到以Mg(OH)2为主要成分的固体矿物。
⑦轻烧。在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入步骤⑥得到的矿物,于700℃条件下轻烧2小时,得到以MgO为主要成分的矿物。
⑧成型。以上述步骤⑦得到的矿物为原料,于250MPa压力条件下,制成成型的矿物。
⑨煅烧。将成型的矿物放入竖窑或回转窑内,采用无灰燃料煅烧,于2000℃条件下煅烧2小时,使矿物结构致密化,最后得到高密度镁砂,组成成分中以重量百分比计MgO含量为98.5%,CaO/SiO2=3.08,体积密度为3.45g/cm3。
Claims (2)
1、一种烧结镁砂的制备方法,其特征在于以菱镁矿为原料,通过轻烧、冷却、水化、球磨、过滤、干燥、轻烧、成型、煅烧工艺制得烧结镁砂,具体工艺如下:
①在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入原料,使用无灰燃料于800~1000℃条件下轻烧1~2小时;
②轻烧后的矿物于空气中自然冷却至100~200℃;
③将冷却后的矿物投入到2~4倍于矿物体积的水中,水温为常温;
④将步骤③得到的物料包括矿物和水直接加入到球磨机中,球磨2~3小时;
⑤对球磨后的浆料进行过滤,弃去滤渣,将滤液于80~90℃条件下保温处理2~3小时,然后对滤液再进行过滤处理,所得滤液中矿物粒度小于1μm;
⑥将滤液于100~200℃温度条件下干燥处理8~15小时,除去滤液中的水,得到固体矿物;
⑦在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉或反射炉内,加入步骤⑥得到的矿物,于600~800℃条件下轻烧1~3小时;
⑧以步骤⑦得到的矿物为原料,于200~300MPa压力条件下,制成成型的矿物;
⑨将成型的矿物放入竖窑或回转窑内,采用无灰燃料煅烧,于1800~2000℃条件下煅烧2~3小时,得到烧结镁砂产品。
2、按照权利要求1所述的烧结镁砂的制备方法,其特征在于该工艺制得的烧结镁砂产品体积密度≥3.40g/cm3,组成成分中以重量百分含量计MgO≥97.5%,CaO/SiO2≥2。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100335435C (zh) * | 2006-03-16 | 2007-09-05 | 杨庆广 | 天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产高纯镁砂的工艺 |
CN100427420C (zh) * | 2006-03-16 | 2008-10-22 | 海城市西洋耐火材料有限公司 | 高温竖窑油烧中档镁砂的制备工艺 |
CN102503190A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-06-20 | 新疆蓝天镁业股份有限公司 | 利用菱镁矿制备高纯高密度镁砂的方法和装置 |
CN109534698A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-03-29 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波活化制备高活性氧化镁的方法 |
CN109553311A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-02 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波烧结制备高密度镁砂的方法 |
CN109650753A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-19 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿放电等离子烧结制备高密度镁砂的方法 |
CN109851241A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-07 | 鞍山市正大炉料有限公司 | 一种低电耗熔炼菱镁矿的装置和方法 |
CN110891918A (zh) * | 2017-08-10 | 2020-03-17 | 里弗雷克特里知识产权两合公司 | 处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方法生产的烧结的耐火陶瓷产品 |
CN111362670A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-07-03 | 秦皇岛首钢黑崎耐火材料有限公司 | 一种环保型无碳干式料 |
CN115974563A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-18 | 东北大学 | 一种具有大晶粒低热导的烧结镁砂及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1088555A (zh) * | 1992-12-12 | 1994-06-29 | 冶金部洛阳耐火材料研究院 | 一种镁铬砖的生产方法 |
CN1159254C (zh) * | 2001-02-26 | 2004-07-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 连铸用中间包镁质涂料 |
CN1193956C (zh) * | 2001-10-23 | 2005-03-23 | 刘绪庆 | 以高浓度氯化镁溶液制取高纯镁砂的工艺 |
-
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- 2005-07-06 CN CNB2005100468116A patent/CN1301228C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100427420C (zh) * | 2006-03-16 | 2008-10-22 | 海城市西洋耐火材料有限公司 | 高温竖窑油烧中档镁砂的制备工艺 |
CN100335435C (zh) * | 2006-03-16 | 2007-09-05 | 杨庆广 | 天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产高纯镁砂的工艺 |
CN102503190A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-06-20 | 新疆蓝天镁业股份有限公司 | 利用菱镁矿制备高纯高密度镁砂的方法和装置 |
CN102503190B (zh) * | 2011-10-24 | 2013-09-04 | 新疆蓝天镁业股份有限公司 | 利用菱镁矿制备高纯高密度镁砂的方法和装置 |
CN110891918A (zh) * | 2017-08-10 | 2020-03-17 | 里弗雷克特里知识产权两合公司 | 处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方法生产的烧结的耐火陶瓷产品 |
CN109534698A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-03-29 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波活化制备高活性氧化镁的方法 |
CN109650753A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-19 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿放电等离子烧结制备高密度镁砂的方法 |
CN109553311A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-02 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波烧结制备高密度镁砂的方法 |
CN109534698B (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-04 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波活化制备高活性氧化镁的方法 |
WO2020155244A1 (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波烧结制备高密度镁砂的方法 |
WO2020155243A1 (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿放电等离子烧结制备高密度镁砂的方法 |
WO2020155245A1 (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | 东北大学 | 一种利用菱镁矿微波活化制备高活性氧化镁的方法 |
CN109851241A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-07 | 鞍山市正大炉料有限公司 | 一种低电耗熔炼菱镁矿的装置和方法 |
CN111362670A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-07-03 | 秦皇岛首钢黑崎耐火材料有限公司 | 一种环保型无碳干式料 |
CN115974563A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-18 | 东北大学 | 一种具有大晶粒低热导的烧结镁砂及其制备方法 |
CN115974563B (zh) * | 2022-12-30 | 2023-10-03 | 东北大学 | 一种具有大晶粒低热导的烧结镁砂及其制备方法 |
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Publication number | Publication date |
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