一种制备莫来石耐火材料骨料的方法技术

一种制备莫来石耐火材料骨料的方法，将粉煤灰放入球磨机中干磨后采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁；取陶瓷厂废泥和经除铁处理后的粉煤灰放入球磨机中湿磨混匀后采用压力式喷雾造粒干燥机造粒形成颗粒状粉体；将颗粒状粉体放入氧化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内烧结，自然冷却后倒入物料搅拌器中搅拌，过筛即得不同粒度莫来石耐火材料骨料。本发明专利技术用废泥和粉煤灰合成莫来石不仅有助于节约天然资源，降低生产成本，而且有利于环境保护。粉煤灰主要为微米级球形颗粒，无需使用大功率破碎机破碎，且混料均匀。合成温度均低于传统生产工艺，节约了矿物资源和能源。通过调节原料配比，可以合成氧化铝含量不同的莫来石耐火材料骨料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用废料合成耐高温陶瓷材料的
，特别是利用陶 瓷厂废泥和废弃粉煤灰烧结制备莫来石耐火材料骨料的方法。
技术介绍
莫来石(3A1203 2Si02)为铝的铝氧酸盐矿物，是A1A-Si02体系在常 压下唯一稳定存在的晶态化合物，具有耐火度高，抗热震性、抗化学侵蚀 性、抗蠕变性能好，荷重软化温度高，体积稳定性好，电绝缘性强等，是 理想的高级耐火材料，被广泛用于冶金、玻璃、陶瓷、化学、电力、国防、 燃气和水泥等工业(陈冬，陈南春.莫来石的研究进展.矿产与地质， 2004 (2): 18-22)。自然界中天然莫来石矿物很少，工业用莫来石主要为人工合成。目前, 合成工业用莫来石的方法主要有电熔法和烧结法(申小清.超细莫来石粉 体的制备研究.郑州大学硕士学位论文，2002: 4-6)。电熔法是将混 合后的原料在电弧中熔融而成，缺点是耗电量大、对合成条件要求苛刻； 烧结法按所用原料性质的不同分为无机硅铝凝胶法、有机硅铝凝胶法和矿 物相变法(卫晓辉，孙加林，孙庚辰.莫来石的低温合成.耐火材料， 2008， 42 (3): 229-231)。其中，无机硅铝凝胶法和有机硅铝凝胶法是分 别采用无机和有机原料按一定的化学组成制成硅铝胶体，然后在高温下煅 烧而成，其缺点是能耗较高，而且有机凝胶法中使用的有机原料价格昂贵。 矿物相变法是将高铝矾土、高岭土、叶腊石等天然矿物置于窑中高温煅烧 而成，该方法的缺点是能耗高，同时由于其矿物组成与莫来石组成之间存3在较大的差异，造成莫来石转化率不高，浪费资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用陶瓷厂 废泥和废弃的粉煤灰烧结制备莫来石耐火材料骨料的方法。此方法不仅原 料来源广泛、生产成本低、能耗小，而且变废为宝，能产生显著的经济与 环境效益。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下1) 将粉煤灰放入球磨机中干磨，然后过120目筛，将过筛后的粉煤 灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Fe203的含量低于0. 5%;2) 取陶瓷厂废泥和经除铁处理后的粉煤灰以废泥粉煤灰二l: 1 6 的质量比混合制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，形成混合料浆；3) 将混合料浆采用压力式喷雾造粒干燥机造粒，混合料浆的入口温 度为110 30(TC，形成颗粒状粉体；4) 将颗粒状粉体放入氧化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内，以 5tVmin的加热速度由室温升温至1200 140(TC，保温1 3h，自然冷却 后取出样品；5) 将自然冷却后的样品倒入物料搅拌器中搅拌，过20 100目筛后， 即得不同粒度和含氧化铝质量分数为23 40%的莫来石耐火材料骨料。本专利技术步骤1)中的干磨是利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球 和粉煤灰的质量比为2 3: 1，研磨时间为0.5 3h;步骤2)中的湿磨是 利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球、混合料和水的质量比为2 3: h 1，研磨时间为O. 5 3h。本专利技术的效果体现在(1 )此方法的主要原料是陶瓷厂淘洗原料及冲刷设备和燃煤电厂排 放的固体废弃物，用废泥和粉煤灰合成莫来石不仅有助于节约天然资源， 降低生产成本，而且有利于环境保护。(2) 粉煤灰主要为微米级球形颗粒，与天然矿物相比，原料无需使 用大功率破碎机破碎，且混料均匀。(3) 合成温度均低于传统生产工艺，节约了矿物资源和能源。(4) 通过调节原料配比，可以合成氧化铝含量不同的莫来石耐火材 料骨料。具体实施例方式实施例l:1) 将粉煤灰放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控 制磨球和粉煤灰的质量比为2: 1，研磨时间为lh，然后过120目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Fe203的含量低于0. 5%;2) 取陶瓷厂废泥和经除铁处理后的粉煤灰以废泥粉煤灰=1: l的质 量比混合制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，利用氧化铝球石 作为研磨介质，控制磨球、混合料和水的质量比为2: 1: 1，研磨时间为 0. 5h形成混合料浆；3) 将混合料浆采用压力式喷雾造粒干燥机造粒，混合料浆的入口温 度为12(TC，形成颗粒状粉体；4) 将颗粒状粉体放入氧化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内，以 5°C/min的加热速度由室温升温至1200°C，保温3h,自然冷却后取出样品；5) 将自然冷却后的样品倒入物料搅拌器中搅拌，过50目筛后，即得 莫来石耐火材料骨料。实施例2:1) 将粉煤灰放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控 制磨球和粉煤灰的质量比为3: 1，研磨时间为3h，然后过120目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Fe203的含量低于0. 5%;2) 取陶瓷厂废泥和经除铁处理后的粉煤灰以废泥粉煤灰=1: 3的质量比混合制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球、混合料和水的质量比为2. 5: 1: 1，研磨时间 为3h形成混合料浆；3) 将混合料浆采用压力式喷雾造粒干燥机造粒，混合料浆的入口温 度为11(TC，形成颗粒状粉体；4) 将颗粒状粉体放入氧化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内，以 5tVmin的加热速度由室温升温至130(TC，保温2h，自然冷却后取出样品；5) 将自然冷却后的样品倒入物料搅拌器中搅拌，过20目筛后，即得 莫来石耐火材料骨料。实施例3:1) 将粉煤灰放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控 制磨球和粉煤灰的质量比为2.8: 1，研磨时间为0.5h，然后过120目筛， 将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中FeA 的含量低于0. 5%;2) 取陶瓷厂废泥和经除铁处理后的粉煤灰以废泥粉煤灰-l: 6的质量比混合制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球、混合料和水的质量比为2. 8: 1: 1，研磨时间 为2h形成混合料浆；3) 将混合料浆采用压力式喷雾造粒干燥机造粒，混合料浆的入口温 度为18(TC，形成颗粒状粉体；4) 将颗粒状粉体放入氧化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内，以 5°C/min的加热速度由室温升温至1250°C，保温2. 5h，自然冷却后取出样PI5) 将自然冷却后的样品倒入物料搅拌器中搅拌，过100目筛后，即 得莫来石耐火材料骨料。实施例4:1) 将粉煤灰放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控 制磨球和粉煤灰的质量比为2. 3: 1，研磨时间为2h，然后过120目筛， 将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Fe203 的含量低于0. 5%;2) 取陶瓷厂废泥和经除铁处理后的粉煤灰以废泥粉煤灰=1: 4的质 量比混合制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，利用氧化铝球石 作为研磨介质，控制磨球、混合料和水的质量比为3: 1: 1，研磨时间为 lh形成混合料浆；3) 将混合料浆采用压力式喷雾造粒干燥机造粒，混合料浆的入口温度为26(TC，形成颗粒状粉体；4) 将颗粒状粉体放入氧化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内，以 5"C/min的加热速度由室温升温至135(TC，保温1. 5h，自然冷却后取出样P5) 将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备莫来石耐火材料骨料的方法，其特征在于：　１）将粉煤灰放入球磨机中干磨，然后过１２０目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］的含量低于０．５％；　２）取陶瓷厂废泥和经除铁处理 后的粉煤灰以废泥∶粉煤灰＝１∶１～６的质量比混合制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，形成混合料浆；　３）将混合料浆采用压力式喷雾造粒干燥机造粒，混合料浆的入口温度为１１０～３００℃，形成颗粒状粉体；　４）将颗粒状粉体放入氧 化铝坩埚中，并置于硅碳棒电阻炉内，以５℃／ｍｉｎ的加热速度由室温升温至１２００～１４００℃，保温１～３ｈ，自然冷却后取出样品；　５）将自然冷却后的样品倒入物料搅拌器中搅拌，过２０～１００目筛后，即得不同粒度和含氧化铝质量分数为２３～４ ０％的莫来石耐火材料骨料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，李颖华，曹丽云，吴建鹏，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]