一种铁铝尖晶石的湿法烧结生产方法技术

本发明专利技术属于耐火材料生产技术领域，尤其涉及一种铁铝尖晶石的湿法烧结生产方法。按质量百分比将50-65%的氧化铝和35-50%的金属铁粉配料后，加入石墨、聚乙烯醇、水，研磨得到泥浆A；泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得铁铝尖晶石；其中石墨和聚乙烯醇的用量分别为氧化铝和金属铁粉总质量的1-5%、0.1-0.3%，水量是氧化铝、金属铁粉、石墨和聚乙烯醇总质量的1.0-1.2倍。本发明专利技术优点在于工艺简单、劳动强度低、环保及成本低，所得铁铝尖晶石成分均匀，体积密度高，晶相含量达97%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于耐火材料生产
，尤其涉及。按质量百分比将50-65%的氧化铝和35-50%的金属铁粉配料后，加入石墨、聚乙烯醇、水，研磨得到泥浆A；泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得铁铝尖晶石；其中石墨和聚乙烯醇的用量分别为氧化铝和金属铁粉总质量的1-5%、0.1-0.3%，水量是氧化铝、金属铁粉、石墨和聚乙烯醇总质量的1.0-1.2倍。本专利技术优点在于工艺简单、劳动强度低、环保及成本低，所得铁铝尖晶石成分均匀，体积密度高，晶相含量达97%。【专利说明】
本专利技术属于耐火材料生产
，尤其涉及。
技术介绍
过去干法水泥回转窑烧结带用耐火材料大多以镁铬砖为主，但用后镁铬砖中少量的Cr6+是一种水溶性的致癌离子，污染环境。在水泥回转窑使用后的镁铬残砖中Cr6+的含量约为0.1-0.5%，其主要有害物质为K2CrO4，是一种弱氧化性化合物，化学稳定性高，在许多场合这些含Cr6+化合物将稳定存在于自然界，对环境造成长期的污染。近年来耐火材料工作者正在寻求新的材料代替镁铬砖，故铁铝尖晶石将是水泥回转窑烧结带用耐火材料的发展趋势。申请号CN200510019267.6中“一种合成铁铝尖晶石的方法”提到采用埋炭烧结，而在实际生产中不易控制铁氧化物转变为单质铁的程度，因此合成烧结铁铝尖晶石的难度较大，而且至今没有实现工业化生产。申请号CN101823872.A中“一种合成亚铁铝尖晶石的方法”提到将含铁化合物和含铝化合物按Fe11+: Al3+的摩尔比1: 2进行配比，外加上述混合物重量1-6%的结合剂，经混合、压制、干燥后在氮气气氛下烧结制得，烧结温度为1300-1700°C，保温时间为2-12小时。此工艺对窑炉，生产工艺要求复杂，难以实现于生产。 通常铁铝尖晶石都采用电熔方法生产，即将含氯原料和铁屑按一定比例混合后放入电炉中，采用90-220 V电压电熔，全部熔融后继续熔炼25-60分钟；或将熔炼后的高温合成料在电弧炉中冷却24-48小时。此方法电力成本非常高，严重制约产品的推广。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的旨在提供，其优点在于工艺简单、劳动强度低、环保及成本低，所得铁铝尖晶石成分均匀，体积密度闻，晶相含量达97%。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下: :按质量百分比将50-65%的氧化铝和35-50%的金属铁粉配料后，加入石墨、聚乙烯醇、水，研磨得到泥浆A ;泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得铁铝尖晶石；其中石墨和聚乙烯醇的用量分别为氧化铝和金属铁粉总质量的1-5%,0.1-0.3%，水量是氧化铝、金属铁粉、石墨和聚乙烯醇总质量的1.0-1.2倍。较好地,所述氧化招为a-氧化招或Y-氧化招,氧化招纯度> 98% (质量),金属铁粉纯度≥95% (质量)；聚乙烯醇粘度在15-30 mpa ? So较好地，泥浆A的颗粒粒度筛余为325目< 5%。进一步地，所述脱水、真空练泥、干燥过程为:将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B，采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压，切割后形成泥段C，再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料。再进一步，压滤机脱水压力不得大于2.5Mpa，泥饼B水分小于28% ;真空挤泥机中真空度≥0.085Mpa ；D料残余水分小于1%。较好地，干燥时，参数为:温度250-280°C，时间60_90min。较好地，烧结时，参数为:温度1650-1700°C，保温时间15-30min，整个烧结时间10-15h。较好地，在回转窑中烧结。本专利技术采用一种全湿法的生产工艺烧结铁铝尖晶石，制得铁铝尖晶石，成分均匀，体积密度高，晶相含量达到97%，其优点: (1)、本专利技术用湿法烧结方法制得与电熔所得铁铝尖晶石质量相同的产品，并实现于生产。(2)、湿法烧结铁铝尖晶石生产成本比电熔铁铝尖晶石生产成本要低得多，而且具有环保、劳动强度低、产量大等特点。(3)、所得铁铝尖晶石经XRD检测，铁铝尖晶石晶相达到97%，断面为黑明色，质地致密，是一种非常优质的耐火原料。(4)、在湿法烧结铁铝尖晶石时，添加石墨，使得窑炉气氛为还原气氛，经过充分混匀，保证了铁质原料变为氧化亚铁的转变程度。(5)、在湿法烧结铁铝尖晶石时，添加聚乙烯醇或聚丙烯酰胺，保证物料成型后在干燥、烧结等运输过程中的强度。(6)、铁铝尖晶石采用回转窑隧道窑，大大减少了烧结时间、提高产量、降低成本。【具体实施方式】实施例1: 以工业氧化铝原铝和海绵铁粉为原料，湿法烧结生产铁铝尖晶石的方法，包括以下步骤: a:配料，研磨:按质量百分比将50%的Y -氧化铝原铝(氧化铝质量含量> 98%)和50%的120目海绵铁粉(Fe质量含量> 95%)配料后，加入1%的鳞片石墨、0.1%的聚乙烯醇(粘度15 mpa-s)以及水，在湿法球磨机中研磨，其中所述鳞片石墨、聚乙烯醇用量均以氧化铝和海绵铁粉总质量为计算基础，所述水质量是其他物料总质量的1.0倍；根据泥浆中物料的颗粒细度分析，研磨15小时放浆，研磨后泥浆颗粒粒度筛余为325目小于1% (质量)，即得到泥浆A ; b:将泥浆A用泥浆泵泵入压滤机中脱水，根据压滤得到的泥饼水分调节滤泥压力(不得大于2.5Mpa)，经过10分钟后，得到水分为20% (质量)的泥饼B ; c:真空练泥:采用真空度为0.085 Mpa的真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥，经过挤压，得到直径为20毫米，长度为50毫米的圆柱形泥段，经切割后形成泥段C ; d:烘干:将泥段C送入链式干燥器，所述链式干燥器平均温度250度，烘干时间在90分钟，得到残余水分为0.5% (质量)的D料； e:烧结:将D料送入回转窑中烧结，烧结温度为1650°C，保温时间为30分钟，总烧结时间为15小时，出窑后得到铁铝尖晶石。经检测铁铝尖晶石体积密度为3.70g/cm3，经XRD检测晶相含量为93%。实施例2 以煅烧a-氧化铝和金属铁粉为原料，湿法烧结生产铁铝尖晶石的方法，包括以下步骤: a:配料，研磨:按质量百分比将65%的a -氧化铝原铝(氧化铝质量含量> 98%)和35%的120目金属铁粉(Fe质量含量≥95%)配料后，加入5%的鳞片石墨、0.3%的聚乙烯醇(粘度30mpa ? s)以及水，在湿法球磨机中研磨，其中所述鳞片石墨、聚乙烯醇均以氧化铝和金属铁粉总质量为计算基础，所述水质量是其他物料总质量的1.2倍。根据泥浆中物料的颗粒细度给分析，研磨15小时放浆，研磨后泥浆颗粒粒度筛余为325目小于1% (质量)，即得到泥浆A; b:将A料用泥浆泵泵入压滤机中脱水，根据压滤得到的泥饼水分调节滤泥压力(不得大于2.5Mpa)，经过10分钟后，得到水分为28% (质量)的泥饼B ; c:真空练泥:采用真空度为0.085 Mpa的真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥，经过挤压，得到直径为25毫米，长度为50毫米的圆柱形泥段，经切割后形成泥段C ； d:烘干:将泥段C送入链式干燥器，所述链式干燥器平均温度280度，烘干时间在60分钟，得到残余水分为0.5% (质量)的D料。e:烧结:将D料送入回转窑中烧结，烧结温度为1700°C，保温时间为30分钟，总烧结时间为10小时，出窑后得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁铝尖晶石的湿法烧结生产方法，其特征在于：按质量百分比将50‑65%的氧化铝和35‑50%的金属铁粉配料后，加入石墨、聚乙烯醇、水，研磨得到泥浆A；泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结，即得铁铝尖晶石；其中石墨和聚乙烯醇的用量分别为氧化铝和金属铁粉总质量的1‑5%、0.1‑0.3%，水量是氧化铝、金属铁粉、石墨和聚乙烯醇总质量的1.0‑1.2倍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄克忠，周红军，张东方，
申请(专利权)人：河南容安热工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41