一种镁橄榄石保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种镁橄榄石保温材料及其制备方法。所采用的技术方案是：先将１０～３０ｗｔ％的氯化盐粉、１０～３０ｗｔ％的碳酸盐粉和４０～８０ｗｔ％的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物３～１０ｗｔ％的结合剂，搅拌５～２５分钟，压制成型；再在６０～１１０℃条件下干燥１２～３６小时或在室内自然干燥２４～４８小时，在８００～１４００℃×２～６小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡２４～４８小时，然后在６０～１１０℃条件下干燥１２～３６小时或在室内自然干燥２４～４８小时制得镁橄榄石保温材料。本发明专利技术具有原料来源广泛、成本低、易于工业化生产的特点，所制备的材料保温性能好、强度高、使用寿命长，体积密度低，适于１３００℃以下的工业热工设备使用，可节能降耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合耐火保温材料
尤其涉及一种镁橄榄石保温材料 及其制备方法。
技术介绍
现有的用于工业热工设备特别是有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃生产设 备的轻质保温材料，如氧化铝空心球材料、轻质高铝材料、轻质镁橄榄石保温 材料、轻质粘土、硅藻土材料等，在这些设备的生产过程中的热量损失较大， 因而使这些设备对周围环境的热污染亦较严重，不仅浪费能源，且影响生产操 作环境和条件。因此，研究和开发具有强度高、体积密度低、耐高温性能和热 稳定性能优良的用于工业热工设备特别是有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃生 产设备用新型轻质保温材料是技术人员所关注的问题。镁橄榄石材料具有高熔点、高强度、高化学稳定性、低导热系数的特性。 目前，生产镁橄榄石轻质材料的方法有除了传统的发泡法、有机物(包括木 屑、焦炭等)烧失成孔法制备镁橄榄石轻质材料以外，还有其他类似研究局限 于采用菱镁粉、石英粉和二氧化硅微粉为原料的发泡法(李楠. 一种方镁石-橄榄石轻质保温耐火材料及其生产方法，ZL200410013258.1)和原位分解方法(胡 莉敏，李楠.原位分解制备高强度轻质镁橄榄石材料.耐火材料.2005， 39: 283-285)，由于上述方法制备的镁橄榄石质保温材料，没有直接利用我国丰富的 镁橄榄石资源。因而成本较高，工业化程度不高，其性能也受到影响。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种原料资源丰富、生产成本低和易于工业化生产的 镁橄榄石保温材料的制备方法。用该方法制备的镁橄榄石保温材料的性能优良 和使用寿命延长。为实现上述任务，本专利技术所采用的技术方案是先将10 30 WtM的氯化盐粉、10 30wt。/。的碳酸盐粉和40 80wt。/()的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物3 10wt。/。的结合剂，搅拌5 25分钟，压制成型；再在60 11(TC条件下 干燥12-36小时或在室内自然干燥24 48小时，在800 1400°Cx2 6小时条 件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡24 48小时，然后在60 110。C条件下 干燥12 36小时或在室内自然干燥24 48小时制得镁橄榄石保温材料。其中氯化盐粉为氯化钠粉、氯化钾粉和氯化锂粉中的一种，其氯化盐粉 含量2 70wt。/。，氯化盐粉的粒径为0.1 0mm;碳酸盐粉为碳酸钠粉、碳酸钾粉、 碳酸镁粉中的一种，其碳酸盐粉含量2 80 wt%，碳酸盐粉的粒径为0.1 0mm; 镁橄榄石原矿粉的氧化镁含量^35wtM，粒径为0.1 0mm;结合剂为木质素磺 酸钙、木质素磺酸钠、亚硫酸纸浆废液、工业糊精粉、聚乙烯醇中的一种以上。由于采用上述技术方案，本专利技术所用的氯化盐粉、碳酸盐粉和镁橄榄石原 矿粉来源广泛，复合材料中镁橄榄石经过高温下镁橄榄石原矿和复合熔盐发生 物理化学作用后生成，结合良好，有利于提高材料的性能。镁橄榄石保温材料 是在材料内部由氯化盐、碳酸盐和镁橄榄石原矿中氧化铁及二氧化硅反应生成 可溶于水的盐，体积密度为0.7 2.0克/厘米3，不仅有效地降低了材料的体积密 度，同时在烧成后通过水浸泡去除水溶性盐，可降低材料的导热系数。制备的 镁橄榄石保温材料由复合熔盐和镁橄榄石原矿反应生成，有利于提高镁橄榄石 纯度，经过水浸泡后生成微小气孔，导热系数低，热阻高，保温性能好。不仅 性能优良，材料的强度高，且能延长使用寿命。本专利技术适用于温度在1300°C以下的各种工业热工设备特别是有色金属和钢 铁冶炼、水泥和玻璃生产等高温设备，可降低这些设备在生产过程中的热量损 失和设备对周围环境的热污染，实现节能降耗。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的描述，并非对本专利技术保护范围 的限制。为避免本具体实施方式的重复描述，对所采用原料的理化性能指标先统一描述如下氯化盐粉为氯化钠粉、氯化钾粉和氯化锂粉中的一种，其氯化盐粉含量^70wt。/。，粒径为0.1 0mm;碳酸盐粉为碳酸钠粉、碳酸钾粉、碳酸镁粉 中的一种，其碳酸盐粉含量2 80wt。/。，粒径为0.1 0mm;镁橄榄石原矿粉的氧化镁含量2 35 wt%，粒径为0.1 0 mm。 实施例l，先将10 15 Wtn/o的氯化钠粉、10 15 wty。的碳酸钠粉和75 80 wt。/。的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物3 7 wt。/。的木质素磺酸钙为结合剂，该结合剂溶化成水溶液后再用于配料，搅拌10 20分钟，压制成型，在60 ll(TC条件下干燥12 24小时；然后在800 90(TCx5 6小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡24 36小时，再在60 11(TC 条件下干燥12~24小时制得镁橄榄石保温材料。 实施例2，除结合剂为木质素磺酸钠外，其余 同实施例1。 实施例3，先将10 15 wt。/。的氯化钾粉、15 20 wtn/。的碳酸钾粉和70 75 wt。/。的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物7 10 wt。/。的工业糊精粉为结合剂，该结合剂先溶化成水溶液后再用于配料，搅拌 15 25分钟，压制成型，在60 110。C条件下干燥24~36小时；然后在900 1000°Cx4 5小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡36 48小时，再在 60 11(TC条件下干燥24~36小时制得镁橄榄石保温材料。实施例4，先将15 20 wtQ/。的氯化钾、10 15 wty。的碳酸钾和70 75 wt。/。的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物7 10 wt% 的聚乙烯醇为结合剂，该结合剂先溶化成水溶液后再用于配料，搅拌15 25分 钟，压制成型，在60 11(TC条件下干燥24 36小时；然后在900 1000°Cx4 5小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡36 48小时，再在60 11(TC 条件下干燥24~36小时制得镁橄榄石保温材料。实施例5，先将15 20 wt。/。的氯化锂粉、15 20 wt。/。的碳酸镁粉和65 70 wt。/。的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物3 65wty。的亚硫酸纸浆废液为结合剂，该结合剂先溶化成水溶液后再用于配料，搅拌5 15分钟，压制成型，在室内自然干燥24 48小时；然后在1000 1100°Cx3 4小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡36 48小时，再在室内自然干 燥24 48小时制得镁橄榄石保温材料。 实施例6，除结合剂为木质素磺酸钙和木质素 磺酸钠外，其余同实施例5。 实施例7，先将20 25 wt。/。的氯化钠粉、15 20 w^/。的碳酸镁粉和60 65 wtM镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物5 7 wtM的工业糊精粉和亚硫酸纸浆废液为结合剂，该结合剂先溶化成水溶液后再用 于配料，搅拌10 20分钟，压制成型，在室内自然干燥24 48小时；然后在 1100 1200°Cx2 3小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡36 48小时， 再在室内自然干燥24 48小时制得镁橄榄石保温材料。实施例8，先将15 20 wt。/。的氯化钾粉、20 25 wtM的碳酸镁粉和60 65 wt。/。的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物5 7 wt。/。的工业糊精粉和聚乙烯醇为结合剂，该结合剂先溶化成水溶液后再用于配 料，搅拌10 20分钟，压制成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁橄榄石质保温材料的制备方法，其特征在于先将１０～３０ｗｔ％的氯化盐粉、１０～３０ｗｔ％的碳酸盐粉和４０～８０ｗｔ％的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物３～１０ｗｔ％的结合剂，搅拌５～２５分钟，压制成型；再在６０～１１０℃条件下干燥１２～３６小时或在室内自然干燥２４～４８小时，在８００～１４００℃×２～６小时条件下空气中烧成，自然冷却后用水浸泡２４～４８小时，然后在６０～１１０℃条件下干燥１２～３６小时或在室内自然干燥２４～４８小时制得镁橄榄石保温材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓承继，祝洪喜，张少伟，白晨，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]