环保型镁橄榄石的制备方法技术

本发明专利技术涉及环保型镁橄榄石的制备方法，属于镁橄榄石制备技术领域。本发明专利技术首先以高炉渣为原材料，将其磨成粉末后，与铝粉在煅烧炉中煅烧后，再粉碎，并利用磁铁将粉碎的粉末中的铁去除，用盐酸浸泡，过滤，干燥滤渣，与氢氧化钠溶液反应后，除渣，将过滤液浓缩并与氧化镁粉末，凹凸棒土混合，经熔融炭化，静置冷却即可制备镁橄榄石。本发明专利技术制备的本发明专利技术制备的镁橄榄石可作为高级防火材料，耐火性能好，耐火度达到1660～1780℃；且石废弃高炉渣为原料，资源回收再利用，保护环境，节约成本，制备步骤简单。

【技术实现步骤摘要】
环保型镁橄榄石的制备方法本申请是以下申请的分案申请：申请日为2016年06月30日，申请号为2016105017845，专利技术名称为一种镁橄榄石的制备方法。
本专利技术涉及环保型镁橄榄石的制备方法，属于镁橄榄石制备

技术介绍
镁橄榄石属于岛状构造的硅酸盐，是橄榄石族矿物的一种。镁橄榄石的硬度大、熔点和耐火度都较高，且具备不水化、化学组成稳定和与其它原料相容性好的特点；另外，独特的镁硅体系使其即可抗酸性渣也可抗碱性渣侵蚀，并且从常温至熔点间无晶型转变，晶型稳定，因此是耐火材料良好的组成矿物。在钢铁工业中使用镁橄榄石耐火材料的部位主要有出铁口堵塞材料、出铁槽、混铁车和盛钢桶内衬等；由于其抗蠕变能力和耐侵蚀性较好而用作玻璃窑炉的蓄热室格子砖。镁橄榄石在耐火材料领域虽有一定的应用但不广泛，限制其成为高级耐火材料的因素就是其较差的抗热震性能。在橄榄石族矿物中，由于地质生成条件的因素，自然状态下的镁橄榄石中存在大量的2价元素固溶体及杂质包裹体，其中Fe2+与Mg2+的离子半径相近，矿物中Mg2+与Fe2+可以任意比例替换，形成完全类质同象混合物，因此在镁橄榄石中总是存在一部分铁橄榄石，国内外镁橄榄石原料中Fe2O3含量一般为7～11wt％。铁橄榄石的存在一方面会严重降低镁橄榄石的耐火度；另一方面在煅烧情况下铁橄榄石分解生成的FeO会发生晶型转变，产生较大的体积效应，再加上镁橄榄石本身的高热膨胀系数，使镁橄榄石的热震稳定性受到了极大的影响。因此镁橄榄石中铁杂质的存在严重制约了镁橄榄石的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对橄榄石族矿物中存在的铁橄榄石严重降低镁橄榄石的耐火度，且在晶型转变时，会影响其热震稳定性的问题，提供了一种以高炉渣为原材料，将其磨成粉末后，与铝粉在煅烧炉中煅烧后，再粉碎，并利用磁铁将粉碎的粉末中的铁去除，用盐酸浸泡，过滤，干燥滤渣，与氢氧化钠溶液反应后，除渣，将过滤液浓缩并与氧化镁粉末，凹凸棒土混合，经熔融炭化，静置冷却即可制备镁橄榄石的方法。本专利技术制备的镁橄榄石可作为高级防火材料，耐火性能好，同时以废弃高炉渣为原料，资源回收再利用，保护环境，节约成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：(1)称取1～2kg高炉渣，将其置于球磨机中球磨并过150目筛，得高炉渣粉末，按质量比1:1，将高炉渣粉末与铝粉混合均匀后，置于煅烧炉中煅烧，控制煅烧温度为255～275℃，煅烧1～2h后，静置冷却至室温，将煅烧物置于粉碎机中粉碎并过140目筛，得混合物粉末；(2)按固液比1:2，将上述制备的混合物粉末与无水乙醇搅拌混合后置于搅拌机中，并用带有磁铁的搅拌器进行搅拌，控制搅拌速度为100～120r/min，每隔10～15min，取出搅拌器并清理搅拌器上的铁粉，直至搅拌器上无铁粉出现后，取出搅拌机中的混合物，并将混合物置于温度为70～75℃烘箱中干燥40～45min，得干燥混合物；(3)将上述制备的干燥混合物与质量分数为26％盐酸溶液按固液比1:2进行搅拌混合均匀后，静置并过滤，收集滤渣，并将收集的滤渣进行低温干燥30～45min后，将其与质量分数为25％氢氧化钠溶液按固液比1:2进行搅拌混合，静置40～45min后，再过滤，收集过滤液，并将过滤液置于旋转蒸发器中，旋转蒸发浓缩至原有体积的1/2，得浓缩液；(4)按重量份数计，分别称量45～60份上述制备的浓缩液，25～30份氧化镁粉末，12～20份凹凸棒土和3～5份乙烯—醋酸乙烯共聚物，对其搅拌混合均匀后，置于电弧炉中进行高温熔融炭化，控制温度为1500～1650℃，熔融3～4h后，静置冷却至室温，即可制备得镁橄榄石。本专利技术制备的镁橄榄石显气孔率为3.25～3.55％，吸水率为1.08～1.20％，体积密度为2.95～3.15g/cm-3，耐火度达到1660～1780℃。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：(1)本专利技术制备的镁橄榄石可作为高级防火材料，耐火性能好，耐火度达到1660～1780℃；(2)本专利技术制备的镁橄榄石废弃高炉渣为原料，资源回收再利用，保护环境，节约成本，且制备步骤简单。具体实施方式首先称取1～2kg高炉渣，将其置于球磨机中球磨并过150目筛，得高炉渣粉末，按质量比1:1，将高炉渣粉末与铝粉混合均匀后，置于煅烧炉中煅烧，控制煅烧温度为255～275℃，煅烧1～2h后，静置冷却至室温，将煅烧物置于粉碎机中粉碎并过140目筛，得混合物粉末；按固液比1:2，将上述制备的混合物粉末与无水乙醇搅拌混合后置于搅拌机中，并用带有磁铁的搅拌器进行搅拌，控制搅拌速度为100～120r/min，每隔10～15min，取出搅拌器并清理搅拌器上的铁粉，直至搅拌器上无铁粉出现后，取出搅拌机中的混合物，并将混合物置于温度为70～75℃烘箱中干燥40～45min，得干燥混合物；再将上述制备的干燥混合物与质量分数为26％盐酸溶液按固液比1:2进行搅拌混合均匀后，静置并过滤，收集滤渣，并将收集的滤渣进行低温干燥30～45min后，将其与质量分数为25％氢氧化钠溶液按固液比1:2进行搅拌混合，静置40～45min后，再过滤，收集过滤液，并将过滤液置于旋转蒸发器中，旋转蒸发浓缩至原有体积的1/2，得浓缩液；最后按重量份数计，分别称量45～60份上述制备的浓缩液，25～30份氧化镁粉末，12～20份凹凸棒土和3～5份乙烯—醋酸乙烯共聚物，对其搅拌混合均匀后，置于电弧炉中进行高温熔融炭化，控制温度为1500～1650℃，熔融3～4h后，静置冷却至室温，即可制备得镁橄榄石。实例1首先称取2kg高炉渣，将其置于球磨机中球磨并过150目筛，得高炉渣粉末，按质量比1:1，将高炉渣粉末与铝粉混合均匀后，置于煅烧炉中煅烧，控制煅烧温度为275℃，煅烧2h后，静置冷却至室温，将煅烧物置于粉碎机中粉碎并过140目筛，得混合物粉末；按固液比1:2，将上述制备的混合物粉末与无水乙醇搅拌混合后置于搅拌机中，并用带有磁铁的搅拌器进行搅拌，控制搅拌速度为120r/min，每隔15min，取出搅拌器并清理搅拌器上的铁粉，直至搅拌器上无铁粉出现后，取出搅拌机中的混合物，并将混合物置于温度为75℃烘箱中干燥45min，得干燥混合物；再将上述制备的干燥混合物与质量分数为26％盐酸溶液按固液比1:2进行搅拌混合均匀后，静置并过滤，收集滤渣，并将收集的滤渣进行低温干燥45min后，将其与质量分数为25％氢氧化钠溶液按固液比1:2进行搅拌混合，静置45min后，再过滤，收集过滤液，并将过滤液置于旋转蒸发器中，旋转蒸发浓缩至原有体积的1/2，得浓缩液；最后按重量份数计，分别称量60份上述制备的浓缩液，25份氧化镁粉末，12份凹凸棒土和3份乙烯—醋酸乙烯共聚物，对其搅拌混合均匀后，置于电弧炉中进行高温熔融炭化，控制温度为1650℃，熔融4h后，静置冷却至室温，即可制备得镁橄榄石。经检测，本专利技术制备的镁橄榄石显气孔率为3.55％，吸水率为1.20％，体积密度为3.15g/cm-3，耐火度达到1780℃。实例2首先称取1kg高炉渣，将其置于球磨机中球磨并过150目筛，得高炉渣粉末，按质量比1:1，将高炉渣粉末与铝粉混合均匀后，置于煅烧炉中煅烧，控制煅烧温度为255℃，煅烧1h后，静置冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.环保型镁橄榄石的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)称取2kg高炉渣，将其置于球磨机中球磨并过150目筛，得高炉渣粉末，按质量比1:1，将高炉渣粉末与铝粉混合均匀后，置于煅烧炉中煅烧，控制煅烧温度为275℃，煅烧2h后，静置冷却至室温，将煅烧物置于粉碎机中粉碎并过140目筛，得混合物粉末；(2)按固液比1:2，将上述制备的混合物粉末与无水乙醇搅拌混合后置于搅拌机中，并用带有磁铁的搅拌器进行搅拌，控制搅拌速度为120r/min，每隔15min，取出搅拌器并清理搅拌器上的铁粉，直至搅拌器上无铁粉出现后，取出搅拌机中的混合物，并将混合物置于温度为75℃烘箱中干燥45min，得干燥混合物；(3)将上述制备的干燥混合物与质量分数为26％盐酸溶液按固液比1:2进行搅拌混合均匀后，静置并过滤，收集滤渣，并将收集的滤渣进行低温干燥45min后，将其与质量分数为25％氢氧化钠溶液按固液比1:2进行搅拌混合，静置45min后，再过滤，收集过滤液，并将过滤液置于旋转蒸发器中，旋转蒸发浓缩至原有体积的1/2，得浓缩液；(4)按重量份数计，分别称量60份上述制备的浓缩液，25份氧化镁粉末，12份凹凸棒土和3份乙烯—醋酸乙烯共聚物，对其搅拌混合均匀后，置于电弧炉中进行高温熔融炭化，控制温度为1650℃，熔融4h后，静置冷却至室温，即可制备得镁橄榄石。...

【技术特征摘要】
1.环保型镁橄榄石的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)称取2kg高炉渣，将其置于球磨机中球磨并过150目筛，得高炉渣粉末，按质量比1:1，将高炉渣粉末与铝粉混合均匀后，置于煅烧炉中煅烧，控制煅烧温度为275℃，煅烧2h后，静置冷却至室温，将煅烧物置于粉碎机中粉碎并过140目筛，得混合物粉末；(2)按固液比1:2，将上述制备的混合物粉末与无水乙醇搅拌混合后置于搅拌机中，并用带有磁铁的搅拌器进行搅拌，控制搅拌速度为120r/min，每隔15min，取出搅拌器并清理搅拌器上的铁粉，直至搅拌器上无铁粉出现后，取出搅拌机中的混合物，并将混合物置于温度为75℃烘箱中干燥4...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：天津中天精科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12