[发明专利]一种高纯电熔莫来石的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种陶瓷和耐火材料技术领域的方法，特别是一种利用刚玉除尘灰为主要原料和硅石为辅助原料生产高纯电熔莫来石的方法。

背景技术

莫来石是一种优质的耐火材料，它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点。莫来石(3Al₂O_3·2SiO₂)是Al₂O₃-SiO₂二元系中常压下唯一稳定存在的二元化合物，天然莫来石较少，一般均采用人工合成，莫来石可以采用电熔法合成也可以采用烧结法合成。电熔法是液相反应，反应完全，产品质量较好，莫来石含量能达到95％，而常规烧结法生产的莫来石含量通常低于90％。

刚玉除尘灰是近年来出现的工业固体废弃物，是生产刚玉的副产品，以往刚玉生产通常不除尘，自由排放，随着我国政府对刚玉生产环保要求的提高，刚玉生产企业被强制采用除尘装置，为此产生了大量刚玉吸尘灰，其主要成份是氧化铝(Al₂O₃)，纯度较高。由于刚玉除尘灰的大量产生，它的再生产利用已成为不得不考虑的问题。为此，根据刚玉除尘灰含有较高Al₂O₃的特点，采用刚玉除尘灰为原料替代工业氧化铝或铝矾土生产莫来石，为刚玉除尘灰的再生利用开辟了新的途径。

经对现有技术的文献检索发现，曲木兰在《江苏冶金》(1996年，第2期，第25-28页)发表了“合成高纯电熔莫来石的研制”，该文中提出采用电熔法选用人工精制的工业氧化铝和硅石为原料合成高纯莫来石。其不足在于：工业氧化铝价格较高，工业氧化铝的生产需要消耗了日益紧张的铝矾土资源。文献检索还发现，公开号为CN1974475的中国专利公开了一种采用废弃物铝灰为主要原材料，配以铝矾土和硅石生产电熔莫来石材料。其不足在于：铝灰和铝矾土杂质含量较高，合成的电熔莫来石含量低于93％。在进一步的检索中，未发现有用刚玉除尘灰为原料采用电熔工艺生产高纯电熔莫来石的文献报道。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出了一种生产高纯电熔莫来石的方法。本方法采用刚玉除尘灰为主要原材料，配以硅石为辅助原料生产高纯电熔莫来石，莫来石含量大于97％，既降低了莫来石的生产成本，又消耗了工业固废刚玉除尘灰。

本发明是通过以下技术方案实现的：以刚玉除尘灰和硅石为原料，采用电熔工艺合成莫来石。具体步骤为：

以刚玉除尘灰和硅石为原料，其中刚玉除尘灰主要成份重量百分比为：Al₂O₃含量＞90％，SiO₂含量＜0.5％，TiO₂含量＜0.1％，Fe₂O₃含量＜0.1％，CaO含量＜0.1％。硅石的主要成份重量百分比：SiO₂含量＞99.4％。采用电熔工艺生产高纯电熔莫来石。刚玉除尘灰和硅石按重量百分比分别为75～85％∶15～25％的范围内配比，混合均匀，加入电弧炉中，熔炼温度1900～2100℃，熔炼时间45～90分钟。倒出冷却，粉碎，分选。

本发明具有如下有益效果和实质性特点：

由于本方法采用的电熔法生产莫来石，而电熔法是液相反应，所以反应完全，产品质量较好，莫来石含量超过97％。另外，生产所使用的原料刚玉除尘灰为工业固废，在降低生产成本的同时也有效的保护环境，减小污染，这样使得该方法具有较为光明的应用前景。

具体实施方式：

以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

刚玉除尘灰主要成份：Al₂O₃含量91.20％，SiO₂含量0.18％，TiO₂含量0.01％，Fe₂O₃含量0.15％，CaO含量0.08％。粒度小于10μm。硅石主要成份：SiO₂含量94.67％。粒度小于40目。

按重量百分比80％和20％分别称取铝灰800公斤和硅石200公斤，在2000℃高温下电熔60分钟，倒出冷却，粉碎，分选。

所得到的电熔高纯莫来石含量97.4％。

实施例2：