一种刚玉莫来石及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种刚玉莫来石及其制备方法，制备方法包括以下步骤：S1.将铝矾土矿原料或废弃铝基耐火材料原料破碎，得到粗颗粒料和细颗粒料；S2.将粗颗粒料干法细磨；S3.将细颗粒料、催化活性剂、分散悬浮剂、氧化铝细粉和水混合湿法细磨；其中，各组分的质量百分比为：细颗粒料为48%

【技术实现步骤摘要】
一种刚玉莫来石及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种刚玉莫来石及其制备方法。

技术介绍

[0002]刚玉莫来石的高温主晶相为刚玉和莫来石。刚玉的晶体为短柱状、桶状，在耐材结构中相互不穿插、不交错。在刚玉晶体间嵌有莫来石交错的柱状晶体，有效阻止刚玉晶体的滑移，获得稳定的结构。由于晶体结构更稳定，更有利于发挥莫来石或莫来石与刚玉的优良性能。刚玉莫来石制品具有抗热震、高强度、低蠕变、高温耐磨等优良性能，因此，刚玉莫来石原料在抗渣耐磨耐火材料中获得了广泛的应用。
[0003]目前，刚玉莫来石质耐火材料制品主要是通过刚玉和莫来石两种原料通过一定的配比混合，经烧成后制得。这种方法以刚玉、莫来石为直接原料，生产成本很高，并且，经混合、烧成的方法制备得到的刚玉莫来石耐火材料中刚玉相与莫来石相分布不均匀。
[0004]高铝矾土熟料是将分级后的铝矾土原矿直接放入倒焰窑、隧道窑、方窑等窑中进行烧结制得的材料，具有一定气孔率、吸水率和体积密度的材料，具有相对稳定的相组成。在烧结过程中，高铝矾土熟料中会形成刚玉相、莫来石相、玻璃相等相，但是，对于刚玉莫来石耐火材料来说，高铝矾土熟料中只含有少量的刚玉相、莫来石相，抗热震、强度等性能达不到刚玉莫来石耐火材料的要求。并且，高铝矾土熟料的加工方法虽然经过生料的检选、破碎，但由于铝矾土矿中Al2O3的含量不稳定，造成烧结后熟料质量仍然不均匀。另一方面，随着铝矾土矿的开采使用，优质矿越来越少，Al2O3含量低、杂质含量高影响了铝矾土料的应用。尤其近年来，采用传统工艺烧制Al2O3含量≥88%的高档铝矾土熟料的企业越来越少，成本也来越高，铝矾土矿资源的利用在逐渐减少。
[0005]公开号为CN 1821167 A的中国专利文献公开了一种刚玉
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莫来石复合材料，将铝矾土和煤矸石球磨、成型、煅烧制成。该方法可制备得到刚玉
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莫来石复合材料，但产品杂质含量高，应用受到限制。公开号为CN105503219的中国专利文献公开了一种矾土基烧结刚玉莫来石及其制备方法，包括将铝矾土矿分级，然后经均化、配料、湿法球磨、除杂、脱水、挤出成型、干燥、烧结，得到矾土基烧结刚玉莫来石，但是该方法中，将破碎后的全部原料进行连续湿法球磨以制备成浆料，一方面，湿法球磨的成本较高，全部原料均进行连续湿法球磨会带来巨大的生产成本，另一方面，原料全部湿法球磨后得到的浆料含水量较高，需要进行压滤脱水、烘干等步骤，工艺复杂，且成本提高。公开号为CN 115010504 B的中国专利文献公开了一种两步法制备高强矾土基莫来石均质料的方法，包括将高铝矾土生料先轻烧得到轻烧高铝矾土，然后将轻烧高铝矾土、高铝矾土生料、蓝晶石、锆质添加剂混合，湿法共磨、脱水、挤出或机压成型、煅烧，得到高强矾土基莫来石均质料。该方法通过加入蓝晶石和锆质添加剂促进莫来石晶体的各向异性生长，并形成连续的网络结构。但是，该方法中需要先将高铝矾土生料进行轻烧，最后再煅烧，即经历了两次烧成，两次煅烧造成生产成本过高，没有市场应用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是提供一种刚玉莫来石及其制备方法，刚玉莫来石中莫来石晶相分散均匀，与刚玉晶相结合牢固，成分均匀性高，将一部分原料的湿法细磨泥浆作为结合剂，可控制水分含量，有助于成型和烧成，提高效率，降低能耗。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种刚玉莫来石的制备方法，包括以下步骤：S1. 配置铝矾土矿原料或铝矾土矿原料与废弃铝基耐火材料原料的混合原料，将铝矾土矿原料或铝矾土矿原料与废弃铝基耐火材料原料的混合原料破碎，得到粗颗粒料和细颗粒料；S2.将所述粗颗粒料进行干法细磨，得到干法细磨粉；S3.将所述细颗粒料、催化活性剂、分散悬浮剂、氧化铝细粉和水混合进行湿法细磨，得到湿法细磨泥浆；其中，各组分的质量百分比为：细颗粒料为48%
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72%、催化活性剂为0.6%
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1%、分散悬浮剂为0.5%
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1.5%、氧化铝细粉为5%
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20%、水为21%
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35%；S4.将所述干法细磨粉与所述湿法细磨泥浆混合、搅拌，得到混合物料；S5.将所述混合物料机压成型，得到半成品；S6.将所述半成品烧结，得到所述刚玉莫来石。
[0008]优选地，步骤S1中，铝矾土矿原料或铝矾土矿原料与废弃铝基耐火材料原料的混合原料的配置方法包括以下步骤：S101.按照氧化铝含量的不同，将铝矾土矿或废弃铝基耐火材料进行分级处理，得到不同品级的铝矾土矿或废弃铝基耐火材料；S102.按比例配制不同品级的铝矾土矿得到铝矾土矿原料，或按比例配制不同品级的铝矾土矿和废弃铝基耐火材料，得到混合原料，使得铝矾土矿原料或混合原料中总的氧化铝含量在选定范围内。
[0009]优选地，所述铝矾土矿中氧化铝含量为68%
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75%；所述废弃铝基耐火材料中氧化铝含量为60%
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72%。
[0010]优选地，步骤S1中，所述粗颗粒料的粒径为10
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20mm，所述细颗粒料的粒径为0
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10mm。
[0011]优选地，步骤S2中，干法细磨后得到的干法细磨粉的D50为1
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20μm；步骤S3中，湿法细磨后得到的湿法细磨泥浆的D50为0
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10μm。
[0012]优选地，所述催化活性剂包括0.3%
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0.5%的烷基铝和0.3%
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0.5%的有机镁；所述分散悬浮剂为聚羧酸树脂。
[0013]优选地，步骤S4中，所述干法细磨粉与所述湿法细磨泥浆混合时，所述干法细磨粉的质量百分比为80%
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90%，所述湿法细磨泥浆的质量百分比为10%
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20%。
[0014]优选地，步骤S4中，所述干法细磨粉与所述湿法细磨泥浆混合时，控制得到的混合物料的含水量为4.5%
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8.5%。
[0015]优选地，步骤S6具体包括以下步骤：将所述半成品于1400
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1800℃烧结6
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30小时，得到所述刚玉莫来石。
[0016]本专利技术的另一方面提供一种采用如上述的制备方法制备得到的刚玉莫来石。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
本专利技术的刚玉莫来石的制备方法，第一，加入氧化铝细粉作为成核的原晶，从而促进莫来石相的转化和莫来石相数量的增加，调节莫来石刚玉相转化生成数量比例，使其达到较佳状态；第二，将原料的细磨颗粒与氧化铝细粉混合湿法细磨，并加入分散悬浮剂，可大大提高氧化铝细粉（即原晶）在细磨颗粒中的分散均匀性，从而有助于最终得到的刚玉莫来石中莫来石晶相的均匀分布，同时可提高莫来石晶相与刚玉晶相结合的牢固程度；第三，将原料分为两部分，一部分（粗颗粒料）进行干法细磨，另一部分（细颗粒料）与氧化铝细粉混合进行湿法细磨，湿法细磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刚玉莫来石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.配置铝矾土矿原料或铝矾土矿原料与废弃铝基耐火材料原料的混合原料，将铝矾土矿原料或铝矾土矿原料与废弃铝基耐火材料原料的混合原料破碎，得到粗颗粒料和细颗粒料；S2.将所述粗颗粒料进行干法细磨，得到干法细磨粉；S3.将所述细颗粒料、催化活性剂、分散悬浮剂、氧化铝细粉和水混合进行湿法细磨，得到湿法细磨泥浆；其中，各组分的质量百分比为：细颗粒料为48%
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72%、催化活性剂为0.6%
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1%、分散悬浮剂为0.5%
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1.5%、氧化铝细粉为5%
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20%、水为21%
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35%；S4.将所述干法细磨粉与所述湿法细磨泥浆混合、搅拌，得到混合物料；S5.将所述混合物料机压成型，得到半成品；S6.将所述半成品烧结，得到所述刚玉莫来石。2.根据权利要求1所述的刚玉莫来石的制备方法，其特征在于：步骤S1中，铝矾土矿原料或铝矾土矿原料与废弃铝基耐火材料原料的混合原料的配置方法包括以下步骤：S101.按照氧化铝含量的不同，将铝矾土矿或废弃铝基耐火材料进行分级处理，得到不同品级的铝矾土矿或废弃铝基耐火材料；S102.按比例配制不同品级的铝矾土矿得到铝矾土矿原料，或按比例配制不同品级的铝矾土矿和废弃铝基耐火材料，得到混合原料，使得铝矾土矿原料或混合原料中总的氧化铝含量在选定范围内。3.根据权利要求2所述的刚玉莫来石的制备方法，其特征在于：所述铝矾土矿中氧化铝含量为68%
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75%；所述废弃铝基耐火材料中氧化铝含量为60%
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵冉，佟晓松，赵华堂，王振友，梁伟峰，刘靖轩，颜浩，赵伟，刘美荣，
申请(专利权)人：义马瑞辉新材料有限公司，
类型：发明
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