本发明专利技术公开了一种利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为：稀土尾砂40～55%、轻烧镁13～15%、铝矾土30～47%。此外还公开了上述堇青石材料的制造方法。本发明专利技术以稀土尾砂为主要原料，配合廉价的镁质原料轻烧镁以及铝矾土获得了堇青石低膨胀材料，在充分利用资源、减少对环境污染的同时，大幅度降低了原料成本，并降低了堇青石材料的烧成温度，有利于节能减排，对于堇青石材料的技术和产业化发展具有极大的促进作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷材料
，尤其涉及一种堇青石低膨胀材料及其制造方法。
技术介绍
堇青石具有较低的热膨胀系数和较高的耐热性，作为一种低膨胀材料已广泛应用于热交换器用的轻质砖、蜂窝陶瓷等领域的生产。目前，现有技术堇青石低膨胀材料的制备通常采用以下两种方法一种是熔融玻璃结晶法，以滑石、高岭土、石英、氧化铝等为原料，在1600°C以上的熔融温度下合成。这种方法合成温度很高，而且需要先合成出堇青石，然后再利用合成出的堇青石制备低膨胀材料，工艺较为复杂。另一种是烧结法，以滑石、蛇纹石、菱镁矿、轻烧镁、绿泥石、粘土、氧化铝等为原·料，合成温度在1400°C以上。这种方法虽然可以一步法完成从堇青石到低膨胀材料的合成制备，但其制备温度仍然比较高，而且一般都需要采用纯度较高的原料，生产成本高。由此可见，现有技术堇青石低膨胀材料的制备，对原料的要求较高，而且能耗大，普遍存在着生产成本高的问题，无疑对堇青石材料的生产和发展造成了阻碍。如何拓宽堇青石材料的制备途径，改善合成工艺条件，是目前堇青石材料技术发展急需解决的问题。此外，我国稀土资源丰富，储量及产品出口均居世界首位。而稀土矿产资源的大力开发和生产，使得每年都产生大量的稀土尾砂。稀土尾砂长年累月堆积于尾砂坝，不仅造成大量资源的浪费，存在着很大的安全隐患，而且为我国大力发展循环经济、保护生态环境带来了极大的压力和难题。充分利用再生资源开发节能材料，不仅是经济发展的战略需求，也是建立资源、能源节约型社会的迫切要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以稀土尾砂为主要原料制备的堇青石材料，在废弃资源得到充分利用的同时，以较低的生产成本实现堇青石材料的生产，从而促进堇青石材料技术及生产的发展。本专利技术的另一目的在于提供上述堇青石材料的制造方法，本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现本专利技术提供的一种利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂40 55%、轻烧镁13 15%、铝矾土 30 47%。本专利技术以稀土尾砂为主要原料，配合廉价的镁质原料轻烧镁以及铝矾土获得了堇青石材料，并大幅度降低了原料成本。稀土尾砂成分复杂，其组成中含有石英、粘土、钾钠长石矿物，按重量百分比含有长石16. 7 21. 3%、粘土 42. 5 45. 0%、石英36. 2 38. 3%。通常认为，原料中钾钠长石的存在不利于制备堇青石低膨胀材料，但本专利技术所采用的配方体系克服了这一问题，并获得了堇青石含量高、热膨胀系数低的堇青石材料。上述方案中，本专利技术所述稀土尾砂按重量百分比其化学组成含有Na2O O. 49 O. 81%、K2O 2. 32 2· 55%、MgO O. 21 O. 32%、CaO O. 10 O. 12%、Al2O3 19. 99 20. 23%、Si0265 . 96 67. 95%、TiO2O. 6 O. 70%、Fe2O3L 67 2. 94%、烧失量 6. 30 6. 74%。本专利技术的另一目的通过以下技术方案予以实现本专利技术提供的上述利用稀土尾砂制备的堇青石材料的制造方法，包括以下步骤(I)将所述各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)所述浆料过筛后，以过-250目筛、筛余为O为宜，干燥、压制成型获得生坯； (3)所述生坯在1300 1350°C温度下烧成，烧成总用时为10 12小时，其中高温保温时间为30 60分钟，烧制后即得产品。本专利技术具有以下有益效果(I)以大量的稀土尾砂作为制备堇青石低膨胀材料的主要原料，结合廉价的镁质原料轻烧镁以及铝矾土的使用，获得了热膨胀系数在2. 19 2. 72X10_6/°C范围的低膨胀材料，不仅大大降低了生产成本，拓宽了堇青石材料的制备途径，而且充分利用了资源，减少了对环境的污染，具有重大的经济效益和社会效益。(2)工艺简单，一步法完成并制备出了堇青石低膨胀材料。同时，降低了堇青石材料的烧成温度，能耗低，有利于节能减排及产业化的实现，对堇青石材料技术和生产的发展具有极大的促进作用。下面将结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。具体实施例方式本专利技术实施例采用江西省赣南寻乌县稀土矿体的稀土尾砂。该矿体的稀土尾砂按重量百分比主要含有长石16. 7 21. 3%、粘土 42. 5 45. 0%、石英36. 2 38. 3%。其化学组成含有 Na2O O. 81%、K2O 2. 55%、MgO O. 21%、CaO O. 10%、Α120319· 99%、Si0265 . 96%、TiO2O. 70%、Fe2032. 94%、烧失量 6. 74%。实施例一I、本实施例利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂55%、轻烧镁14%、铝矾土 31%。2、本实施例堇青石材料制备方法如下(I)将各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)浆料过-250目筛后，干燥、压制成型获得生坯；(3)生坯在1320°C温度下烧成，烧成总用时为10小时，其中高温保温时间为30分钟，烧制后即得产品。实施例二 I、本实施例利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂53%、轻烧镁14%、铝矾土 33%。2、本实施例堇青石材料制备方法如下(I)将各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)浆料过-250目筛后，干燥、压制成型获得生坯；(3)生坯在1350°C温度下烧成，烧成总用时为10小时，其中高温保温时间为50分钟，烧制后即得产品。实施例三I、本实施例利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂45%、轻烧镁13%、铝矾土 42%。2、本实施例堇青石材料制备方法如下 (I)将各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)浆料过-250目筛后，干燥、压制成型获得生坯；(3)生坯在1320°C温度下烧成，烧成总用时为11小时，其中高温保温时间为40分钟，烧制后即得产品。实施例四I、本实施例利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂40%、轻烧镁13%、铝矾土 47%。2、本实施例堇青石材料制备方法如下(I)将各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)浆料过-250目筛后，干燥、压制成型获得生坯；(3)生坯在1300°C温度下烧成，烧成总用时为12小时，其中高温保温时间为60分钟，烧制后即得产品。实施例五I、本实施例利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂48%、轻烧镁15%、铝矾土 37%。2、本实施例堇青石材料制备方法如下(I)将各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)浆料过-250目筛后，干燥、压制成型获得生坯；(3)生坯在1320°C温度下烧成，烧成总用时为10小时，其中高温保温时间为40分钟，烧制后即得产品。实施例六I、本实施例利用稀土尾砂制备的堇青石材料，按重量百分比其组成为稀土尾砂40%、轻烧镁14%、铝矾土 46%。2、本实施例堇青石材料制备方法如下(I)将各物料加入球磨机内湿法球磨而获得浆料；(2)浆料过-250目筛后，干燥、压制成型获得生坯；(3)生坯在1300°C温度下烧成，烧成总用时为11小时，其中高温保温时间为30分钟，烧制后即得产品。上述实施例一 六所获得的堇青石材料，在室温 800°C温度下测定热膨胀系数，其性能指标如表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用稀土尾砂制备的堇青石材料，其特征在于按重量百分比其组成为：稀土尾砂40～55%、轻烧镁13～15%、铝矾土30～47%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周健儿，刘阳，包启富，李小龙，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷学院，
类型：发明
国别省市：
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