[发明专利]一种电熔镁铁铝尖晶石的制备方法

说明书

本发明以轻烧镁粉、三氧化二铁粉和工业氧化铝粉为原料，原料通过细磨、混合、困料、造球、干燥、电熔、破碎等工序，得到水泥窑烧成带用镁铁铝尖晶石。与现有技术相比，本发明方法克服现有技术不足，提供了一种低能耗、低粉尘且产品质量优异的镁铁铝尖晶石砂的制备方法，属于无机化工技术领域。本发明方法以来源广泛、价格低廉且没有污染的轻烧镁粉、三氧化二铁粉和工业氧化铝粉为原料，通过本发明电熔法制备的镁铁铝尖晶石产品致密度高、抗侵蚀性强、挂窑皮性能良好且产品回收率高。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种电熔镁铁铝尖晶石的制备方法。

背景技术

水泥作为建筑用的三大主材之一，在世界经济发展中承担着重大的作用，其发展相当迅速。随着世界范围内环保意识的加强和发展绿色工业的要求，众多国家已限制或禁止镁铬砖在水泥窑上的使用。一方面是由于镁铬砖与水泥熟料反应，导致其抗水泥熟料侵蚀和挂窑皮性能降低；另一方面是因为镁铬砖应用于水泥窑烧成带，使用过程中会在碱金属及碱土金属氧化物的作用下，生成水溶性的且能毒害人畜并致癌的六价铬盐化合物，通过水泥窑的废气和粉尘排放，尤其是用后残砖在存放过程中受水淋溶出而外渗污染环境。

国内外在寻找镁铬砖的替代材料方面做了大量工作，研制的无铬产品可分为镁铝、镁钙、镁锆和镁铁铝四大系列。鉴于对材料价格、高温性能、抗热震性能、抗侵蚀和挂窑皮性能的考虑，镁铁铝质材料成为最具有发展前景的水泥窑烧成带用耐火材料。但通过现有电熔法或烧结法生产的镁铁铝质材料生产效率低，且产品致密度和挂窑皮性能都有待进一步提高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，目的是提供一种低粉尘、低能耗且产品质量优异的镁铁铝尖晶石的制备方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种电熔镁铁铝尖晶石的制备方法，其特征在于，以轻烧镁粉、三氧化二铁粉和工业氧化铝粉为原料，通过细磨、混合、困料、造球、干燥、电熔、破碎，得到镁铁铝尖晶石，其具体操作步骤如下：

步骤一，以质量百分比计，将30-40%轻烧镁粉、10-15%三氧化二铁粉和50-60%工业氧化铝粉一同置于振动磨中，细磨至粒度200目以下，得混合粉料；

步骤二，将混合粉料置于搅拌机中，以质量百分比计，向混合粉料中加入混合粉料质量3-5%的水，混合20-30分钟，得湿混物料；

步骤三，将湿混物料于室温在密封困料30-60分钟；

步骤四，启动圆盘造球机，先向圆盘造球机中加入困后物料作为母球料，以雾状形式向母球料中加入困后物料质量3-5%的水制造母球，加料加水同时进行；当球团直径长至70-90mm时，停止打水和加料，即得镁铁铝质生球料；

步骤五，将镁铁铝质生球料于100℃以上温度条件下干燥10小时以上，得干燥的镁铁铝质生球料；

步骤六，将干燥的镁铁铝质生球料置于电熔炉中，于1800℃以上电熔5-10小时，得到镁铁铝尖晶石熔坨；待冷却后破碎去除皮砂，即得镁铁铝尖晶石。

所述步骤一中轻烧镁粉的MgO含量≥92%，三氧化二铁粉的Fe₂O₃含量≥95%，工业氧化铝粉的Al₂O₃含量≥95%。

与现有技术相比，本发明的有益效果：1）本发明提供的一种电熔镁铁铝尖晶石的方法以轻烧镁粉、三氧化二铁粉和工业氧化铝粉为原料，原料来源广泛、价格低廉；2）本发明先造球再电熔，使原料的均匀性提高，有利于降低电熔温度且有效避免了电熔过程中的粉尘污染问题；3）且通过本发明电熔法制备的镁铁铝尖晶石致密度提高至3.34g/cm³、抗侵蚀性强、挂窑皮性能良好且产品回收率高达100%。

具体实施方式