[发明专利]一种利用硼泥制造中档镁砂的方法

说明书

技术领域

本发明公布的是一种中档镁砂的制造方法，具体是指利用硼泥为主要原料制造中档镁砂的方法。

背景技术

中档镁砂作为一种重要的耐火材料而被冶金工业广泛应用。现有的制造方法之一是采用镁矿石，经过煅烧结晶制得。另外就是为了减轻环境污染，一些科研单位和生产厂家采用硼泥为主要原料制得镁砂。因为硼泥作为硼化工生产的废弃物的处理非常困难。一般都采用露天堆放、经风吹日晒变成粉末，大风天漫天飞舞，严重污染环境。硼泥中又含有酸和碱，下雨天随着雨水渗入地下，对地下水和土壤污染特别严重。综合利用硼泥，制造镁砂，使其变废为宝，无疑是利国利民的好办法。但根据有关文献记载的利用硼泥为主要原料制造镁砂的方法，存在着制造工艺复杂，不易操作，技术配方中加入氧化物、氢氧化物、硝酸盐，氯化物、氟化物等，使制造成本大幅度提高。工厂化生产受到制约，用户不愿意接受。因此说目前利用硼泥为主要原料制造镁砂的方法均不是很理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，易于实施，且制造成本低的利用硼泥为主要原料制造镁砂的方法以解决现有制造方法存在的问题。

本发明技术方案是以硼泥为主要原料，在硼泥中加入粘合剂、催化结合剂及水，在混砂机内混合搅拌均匀，再经压密、煅烧制成。

硼泥的主要成分为：碳酸镁和氢氧化镁占40～46％、氧化钙占0.1～0.4％、三氧化二铁占4～8％、三氧化二铝占5～7％、二氧化硅占15～18％、氧化钠占0.1～0.3％，氧化硼占2.8～3.5％。其他金属或非金属混合物占5～15％。

催化结合剂采用的是电熔镁砂除尘粉。即生产加工电熔镁砂时的除尘回收物。它的主要成份为：氧化镁85～90％、氧化钙2～3％，三氧化二铁占0.5～0.8％、三氧化二铝占0.2～0.4％、二氧化硅占1.5～2.2％、氧化钠占5～7％。

粘合剂采用的是黄粘土，其主要成份为：二氧化硅占62～65％、三氧化二铁占4～6％、三氧化二铝占10～12％、氧化镁占5～6％、氢氧化钠占8～9％。其他金属或非金属混合物占5～10％。

本发明的技术配方为：硼泥65～75％、黄粘土5～10％、电熔镁砂除尘粉15～25％、水5～10％。以上成份比例为重量百分比。采用的硼泥为自然风干状态，含水量为3～5％。采用的黄粘土为自然风干状态，含水量在3～5％。

本发明的生产工艺为：将上述技术配方中的各原材料按比例投入到混砂机内，经充分搅拌，使其混合均匀。然后将混合好的物料送进压密机内进行压密。压密后的物料再送入压球机内压制成球。再将物料球放置于露天进行晾晒。待晾晒干燥后将其送入镁砂煅烧窑内进行煅烧。煅烧的温度为1200～1800℃。煅烧时间为15～20小时。煅烧后经自然冷却，再进行粉碎处理。即制得含镁量为70～75％的中档镁砂。

制成后产品的各物质含量为：MgO＞70％、CaO＜2％、Al₂O₃＜3.5％、Fe₂O₃＜4.2％、SiO₂＜20％、烧失率＜3％。

硼泥中的镁主要是以氢氧化镁和碳酸镁的形式存在，在混料过程中各种物质即发生化学反应。其中的氧化钙与水发生反应生成氢氧化钙，氧化钠与水反应生所氢氧化钠，同时氢氧化钠和氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和碳酸钙。硼泥中的微量氧化硼在煅烧初期即达到熔点，在750℃时挥发。氢氧化钠经高温与二氧化硅生成硅酸钠。硅酸钠经高温一部分升华，一部分随温度梯度变化扩散或迁移：氢氧化钠与三氧化二铝可生成铝酸钠，随高温部分流失，起催化作用的电熔镁砂中的氧化镁与硼泥中的氢氧化镁或碳酸镁重新结合，制成高硅高钙含量的中档镁砂。。

各成份在煅烧中的反应式为：

SiO₂+2NaOH＝Na₂SiO₃+H₂O

AL₂O₃+2NaOH＝2NaAlO₂+H₂O

Mg(OH)₂＝H₂O+MgO

MgCO₃＝MgO+CO₂

SiO₂+CaO＝CaSiO₃

本发明方法简单，易于实施，不仅使硼泥得到综合利用，变废为宝，减轻了对环境的污染，又大大地降低了制造成本。是一种理想的以硼泥为原料制造镁砂的方法。