[发明专利]一种镁铝尖晶石、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及尖晶石技术领域，尤其涉及一种镁铝尖晶石、其制备方法及其应用。

背景技术

镁铝尖晶石是一组分子组成为AB₂O₄的等轴晶系的系列化合物，其单位晶胞由32个立方密堆积的氧阴离子O^2-和16个八面体空隙中的铝离子Al³⁺以及8个在四面体空隙中的镁离子Mg²⁺组成。镁铝尖晶石的主要用途：一是代替镁铬砂制造镁铝尖晶石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有极好的抗剥落性；二是用于制作钢包浇注料，大大提高钢包衬的抗侵蚀能力。其应用范围还在不断扩大，如镁铝尖晶石制品用于有色冶金、玻璃工业等。

镁铝尖晶石按照化学组成可分为：富镁尖晶石、富铝尖晶石和真尖晶石。现有技术中，马亚鲁以化学纯AlCl₃·6H₂O，MgCl₂·6H₂O为原料，化学纯NH₃·H₂O作沉淀剂，按照摩尔比MgO：Al₂O₃＝1:1.5配制成浓度为0.5mol/L的混合盐溶液，在快速搅拌下缓慢滴入氨水溶液，调节溶液的pH值为11～12，在65℃时效30min便可得到白色絮状凝胶，凝胶经水洗，离心分离后于85℃干燥，并在900℃保温1h的条件下煅烧，便可得到镁铝尖晶石粉末。M.Barj用Mg[Al(OH)₄]₂作原料，在超临界态的乙烯醇中分解形成固体粒子，经1100℃热处理形成镁铝尖晶石粉。李小明等以金属铝粉与MgO为起始原料，采用自蔓延高温合成法合成了高纯镁铝尖晶石。但上述报道的这些镁铝尖晶石的耐温性和抗侵蚀性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镁铝尖晶石、其制备方法及其应用，该镁铝尖晶石具有优异的耐温性和抗侵蚀性。

本发明提供了一种镁铝尖晶石，以重量份数计，包括以下组分：

8～12份的Al₂O₃、84～88份的MgO、1～2份的CaO、0.5～0.7份的SiO₂和0.4～0.6份的Fe₂O₃。

优选地，所述镁铝尖晶石的体积密度为3～4g/cm³，所述镁铝尖晶石的气孔率为3～6％。

优选地，所述镁铝尖晶石的粒度为180～220目或310～330目或大于0且小于等于2目。

优选地，所述镁铝尖晶石包括10.4份的Al₂O₃和87.5份的MgO。

本发明提供了一种上述技术方案所述镁铝尖晶石的制备方法，包括以下步骤：

将质量比为5～15:85～95的氧化铝原料和氧化镁原料均化，得到混合物；

将所述混合物和助溶剂混合，进行熔炼和精炼，得到熔液；

将所述熔液进行结晶和制砂，得到镁铝尖晶石。

优选地，所述氧化铝原料中氧化铝的质量浓度大于等于98.5％，且小于100％；

所述氧化镁原料中MgO的质量浓度大于等于95％，且小于100％。

优选地，所述熔炼的温度为2690～2710℃，所述熔炼的时间为3.5～4.5h。

优选地，所述精炼的温度为2800～2850℃，所述精炼的时间为5～10min。

优选地，所述助溶剂选自含硼化合物或含氯化合物。

本发明提供了一种上述技术方案所述镁铝尖晶石或上述技术方案所述制备方法制备的镁铝尖晶石在耐火材料制备中的应用。

本发明提供了一种镁铝尖晶石，以重量份数计，包括以下组分：8～12份的Al₂O₃、84～88份的MgO、1～2份的CaO、0.5～0.7份的SiO₂和0.4～0.6份的Fe₂O₃。本发明提供的镁铝尖晶石在上述特定含量的组分的协同作用下具有优异的耐温性和抗侵蚀性。另外，该镁铝尖晶石还具有优异的抗热震性。实验结果表明：本发明提供的镁铝尖晶石的熔点大于2660℃；对含有CaO和FeO的碱性炉渣具有较好的抵抗能力。本发明提供了上述技术方案所述镁铝尖晶石在耐火材料制备中的应用，扩大了镁铝尖晶石的使用领域。

具体实施方式

本发明提供了一种镁铝尖晶石，以重量份数计，包括以下组分：