[发明专利]一种微孔镁铬尖晶石原料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微孔镁铬尖晶石原料及其制备方法。其技术方案是：按草酸镁︰碳化铬的质量比为(1.1~1.15)︰1，将所述草酸镁和所述碳化铬置于球磨机中，球磨至粒度≤100μm，得到球磨粉料。将所述球磨粉料置于烘箱中，在200~250℃条件下保温30~40分钟，得到热处理粉料。向所述热处理粉料中加入占所述热处理粉料15~20wt%的水，于球磨机中湿磨至粒度≤60μm，得到湿磨料。将所述湿磨料加入练泥机中，真空挤泥成型，困料24~36小时。置于马弗炉中，在1550~1600℃条件下和空气气氛中保温3~4小时，随炉冷却，破碎，制得微孔镁铬尖晶石原料。本发明工艺简单和生产成本低；所制备的微孔镁铬尖晶石原料烧结性能好、尖晶石转化率高和导热系数小。

技术领域

本发明属于镁铬尖晶石技术领域。具体涉及一种微孔镁铬尖晶石原料及其制备方法。

背景技术

镁铬尖晶石（MgO·Cr₂O₃）是MgO和Cr₂O₃经高温处理后形成的一类固溶体。镁铬尖晶石兼具MgO和Cr₂O₃的优点，具有熔点高、高温强度大、抗化学侵蚀性强和热震稳定性好等优点，广泛应用于精炼钢包、炼铜转炉和电炉等高温窑炉。

现有的镁铬尖晶石的制备方法主要包括熔盐法、电熔法和烧结法。

熔盐法制备镁铬尖晶石，主要以含铬盐和含镁矿物为原料，以低熔点盐为液相介质，经高温处理后水洗除去残存熔盐（周德志．熔盐法制备镁铬尖晶石及在尾气净化器中的应用，南昌大学硕士学位论文，2010；陈浩．熔盐法制备氧化镁及含镁尖晶石粉体的研究，武汉科技大学硕士学位论文，2010）。采用熔盐法制备镁铬尖晶石，由于低熔点盐提供反应所需的液相环境，因而大幅降低了反应温度，且镁铬尖晶石晶粒生长发育好。但采用熔盐法水洗除去残存的熔盐，需耗费大量的水和能源，成本高，阻碍了熔盐法的大规模工业生产推广。

电熔法制备镁铬尖晶石，主要是将含铬盐和含镁盐加入高温电炉中，经熔融后冷却，虽制得大结晶、缺陷少的镁铬尖晶石，但电熔法反应温度高、工艺复杂和能耗大，大大增加了镁铬尖晶石的制备成本。

烧结法制备镁铬尖晶石，虽工艺过程简单，但烧结过程中晶界迁移与晶粒生长难以控制，如“一种合成莫来石原料及其制备方法”（CN 201310437815.1）和“以钛铁渣为主料的再生高铝耐火原料及其制备方法”（CN 201410161089.X）导致晶粒生长发育不完全和缺陷较多，因此镁铬尖晶石的烧结性能较差，且尖晶石转化率较低。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单和生产成本低的微孔镁铬尖晶石原料的制备方法。用该方法所制备的微孔镁铬尖晶石原料烧结性能好、尖晶石转化率高和导热系数小。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

第一步、按草酸镁︰碳化铬的质量比为(1.1~1.15)︰1，将所述草酸镁和所述碳化铬置于球磨机中，球磨至粒度≤100μm，得到球磨粉料。

第二步、将所述球磨粉料置于烘箱中，在200~250℃条件下保温30~40分钟，得到热处理粉料。

第三步、向所述热处理粉料中加入占所述热处理粉料15~20wt%的水，于球磨机中湿磨至粒度≤60μm，得到湿磨料。

第四步、将所述湿磨料加入练泥机中，真空挤泥成型，困料24~36小时；再置于马弗炉中，在1550~1600℃条件下和空气气氛中保温3~4小时，随炉冷却，破碎，制得微孔镁铬尖晶石原料。

所述草酸镁的MgC₂O₄含量≥95wt%。

所述碳化铬的Cr₇C₃含量≥98wt%。