本发明专利技术涉及一种煅烧石英制备方石英的方法。一种煅烧石英制备方石英的方法，其特征在于它包括如下步骤：１）将石英粉料与相变催化剂混合均匀，得配合料；所述的相变催化剂为Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］和ＢａＦ↓［２］所组成的复合催化剂，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］的加入量为石英粉料重量的１‰－５‰，Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］的加入量为石英粉料重量的５‰－１０‰，ＢａＦ↓［２］的加入量为石英粉料重量的１‰－５‰；２）将配合料以每分钟２℃－１０℃的速度升温至１３００℃，在１３００℃保温６小时，得方石英相大于９４％的产品。该方法能耗低、生产成本低，且转化率高。
Method for preparing square quartz by calcining quartz
The invention relates to a method for preparing square quartz by calcining quartz. A method for preparation of calcined quartz quartz, characterized in that it comprises the following steps: 1) the quartz powder and phase transition catalyst mixing, in line with the material; the phase transition catalyst for Y: 2 O: 3, Na: 2 CO: 3 and BaF the lower 2 component composite catalyst, adding amount of Y: 2 O: 3 for quartz powder weight of 1 per thousand to 5 per thousand, adding amount of Na decreases 2 CO down 3 for quartz powder weight of 5 per thousand to 10 per thousand, adding amount of BaF: 2 to 1 per thousand to 5 per thousand quartz powder weight; 2) will batch per minute to 2 to 10 DEG C. the speed of heating up to 1300 DEG C for 6 hours at 1300 degrees, so the quartz phase more than 94% products. The method has the advantages of low energy consumption, low production cost and high conversion rate.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
方石英是石英族矿物的一种矿物种，有高温方石英(α-方石英)和低温方石英(β-方石英)之别。它们之间相变温度在200～270℃，并伴随有较大的体积变化。天然方石英一般产于火山岩形成的气泡中，无天然矿。而石英族矿物在不同的温度、压力下存在相变过程，当温度到达1470℃时，石英将转变成α-方石英。通常就是利用它的这一性质，来进行方石英的工业化生产。方石英粉由于其特有的性能，已广泛用于精密铸造、高档电瓷、齿科材料、电子晶片、抛光材料、特种陶瓷材料、特种耐火材料、高档造纸、高档涂料、屏蔽材料、日用化工、黏合剂、塑料、硅橡胶等行业中，且其进口价格非常高。随着用量的逐年增大，方石英粉的国产化已显得日趋紧迫。生产方石英的方法有两种一种是将石英粉料在1500℃煅烧(石英向方石英相变的转化温度为1470℃，考虑炉内温度不平衡，以保证煅烧的透彻)，保温3-6个小时。另一种方法是直接煅烧块状石英制备方石英(如中国专利号ZL00107107.6)，其工艺流程为块料→清洗→除杂→装窑→煅烧→保温→出窑→去杂→球磨加工→装袋入库。国内文献报道，降低方石英煅烧温度的方法有如下几种一种是加入金属氧化物，见(王金淑，等.石英向α方石英转化率研究.中国陶瓷，1992(6)1-5)，文中报道，氧化铝是较为理想的相变催化剂，当加入量为4％时，在1320℃转化率最高为42.2％；第二种为目前生产中广泛采用的石灰-铁质(CaO+FeO)或铁-石灰质(FeO+CaO)矿化剂，以前者的应用较广泛，加入量为CaO约2.5％，FeO(Fe2O3)0.5-1.0％，通常加入量为3-4％；第三种为用含氟的化合物作为矿化剂，可以大大加速石英的转化，到1400℃时转化率可达85％。以上方法的主要缺陷是添加剂加入量过大，影响方石英的纯度，并且转化率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法能耗低、生产成本低，且转化率高。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是，其特征在于它包括如下步骤1)、将石英粉料与相变催化剂混合均匀，得配合料；所述的相变催化剂为Y2O3、Na2CO3和BaF2所组成的复合催化剂，Y2O3的加入量为石英粉料重量的1‰-5‰，Na2CO3的加入量为石英粉料重量的5‰-10‰，BaF2的加入量为石英粉料重量的1‰-5‰；2)、将配合料以每分钟2℃-10℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得方石英相大于94％的产品。所述的石英粉料的粒径小于100目(0.149mm)，且SiO2的含量大于99.8％。本专利技术采用石英粉料与Y2O3、Na2CO3和BaF2所组成的复合催化剂混合，可以使石英转变为方石英的转化温度由1470℃降至1300℃，且转化率大于94％。本专利技术与现有技术相比具有的突出优点就是可以减少能耗、降低生产成本，且转化率高(大于94％)。本专利技术的特点主要体现在1.相变催化剂用量少(小于2％)，常规方法的矿化剂添加量在3-4％。2.煅烧温度低(1300℃)，常规方法的煅烧温度在1500℃以上。3.方石英的转化率高(大于94％)。本专利技术应用领域为耐火材料领域，特别涉及一种方石英材料。本专利技术可以改进现有生产工艺，降低能耗，节约能源，减少污染，大大降低生产成本，使产品更具有市场竞争力。附图说明图1为对比实施例1所得的XRD图谱。图2为对比实施例2所得的XRD图谱。图3为本专利技术实施例一所得的XRD图谱。图4为本专利技术实施例二所得的XRD图谱。图5为本专利技术实施例三所得的XRD图谱。图6为本专利技术实施例四所得的XRD图谱。图7为本专利技术实施例五所得的XRD图谱。图8为本专利技术实施例六所得的XRD图谱。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例一将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量2‰的氧化钇，添加石英粉料重量8‰的碳酸钠，添加石英粉料重量5‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图谱3。从图3中可以看出方石英转化率为95.23％。实施例二 将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量5‰的氧化钇，添加石英粉料重量9‰的碳酸钠，添加石英粉料重量3‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图谱4。从图4中可以看出方石英转化率为94.34％。实施例三将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量4‰的氧化钇，添加石英粉料重量8‰的碳酸钠，添加石英粉料重量5‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图谱5。从图5中可以看出方石英转化率为95.23％。实施例四将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量5‰的氧化钇，石英粉料重量8‰的碳酸钠，石英粉料重量5‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图谱6。从图6中可以看出方石英转化率为94.34％。实施例五将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量3‰的氧化钇，添加石英粉料重量8‰的碳酸钠，添加石英粉料重量4‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图谱7。从图7中可以看出方石英转化率为94.34％。实施例六将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量4‰的氧化钇，添加石英粉料重量8‰的碳酸钠，添加石英粉料重量4‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图谱8。从图8中可以看出方石英转化率为96.15％。实施例七将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量1‰的氧化钇，添加石英粉料重量5‰的碳酸钠，添加石英粉料重量1‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟10℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品。实施例八将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，添加石英粉料重量5‰的氧化钇，添加石英粉料重量10‰的碳酸钠，添加石英粉料重量5‰的氟化钡，混合均匀，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟2℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品。对比实施例1将小于0.149mm石英粉5.00g放入刚玉坩埚内，在不添加相变催化剂的情况下，放入于硅钼棒箱式电阻炉中，以每分钟4℃的速度升温至1300℃，在1300℃保温6小时，得到方石英产品，将产品进行X粉晶衍射分析，得到XRD图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煅烧石英制备方石英的方法，其特征在于它包括如下步骤：１）、将石英粉料与相变催化剂混合均匀，得配合料；所述的相变催化剂为Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］和ＢａＦ↓［２］所组成的复合催化剂，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］的加入量 为石英粉料重量的１‰－５‰，Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］的加入量为石英粉料重量的５‰－１０‰，ＢａＦ↓［２］的加入量为石英粉料重量的１‰－５‰；２）、将配合料以每分钟２℃－１０℃的速度升温至１３００℃，在１３００℃保温６小时，得方石英相 大于９４％的产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严春杰，李予晋，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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