[发明专利]一种高耐火性熔融石英的制备工艺

权利要求书

1.一种高耐火性熔融石英的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）高纯熔融石英的制备：将脉石英原矿先经分级与水洗除去粘土，然后破碎至4～25mm粒度范围，将破碎后的石英颗粒料置于混合酸溶液中进行酸浸处理，所述混合酸溶液中组分配比是盐酸：氢氟酸为95％：5％，所述盐酸的浓度为36％，所述氢氟酸的浓度为40%，所述混合酸溶液的用量为500kg/t，酸浸的温度为50-60℃，酸浸时间为20-24h，得到高纯石英原料；对高纯石英原料进行熔融处理，得到熔融石英大块料；对熔融石英大块料进行人工破碎及拣选，去除明显可见的杂质，然后通过离心式破碎机破碎至要求1-10 mm粒度范围；破碎后的熔融石英粉料经过磁选处理，得到高纯熔融石英粉料；所述高纯熔融石英粉料是由20~30 目、 30~60 目、 60~160 目颗粒级的高纯熔融石英粉料组成，所述高纯熔融石英粉料的颗粒级配比为20~30 目： 30~60 目： 60~160 目=4-4.5：3-3.5：2.5-3；

（2）配料：所述高耐火性熔融石英，按质量份数计，主要包含以下组分：高纯熔融石英粉料50-60份、结合剂40-50份、堇青石20-30份、硅线石10-15份；所述结合剂， 按质量份数计，主要包含以下组分：高岭土10-20份、球粘土15-30份、耐火粘土25-45份；按照所述配方中各组分的质量份数在进行配料；

（3）预处理：对高纯熔融石英粉料进行破碎、过筛分级，对结合剂、堇青石、硅线石分别进行湿法球磨、 烘干、过筛、造粒、陈腐；

（4）混料：将预处理后的高纯熔融石英粉料、结合剂、堇青石、硅线石放入行星球磨机中进行干混，不放球磨子，混料转速为150-200r/min， 混料时间为10-15min；

（5）成型：将混料后的粉体用粉末压片机干压成型，成型压力为 10-12MPa，得到干压成型坯体；

（6）干燥：将干压成型坯体在 100-120℃的温度下烘干；

（7）烧成：烘干后坯体置于棚板上放入电炉中， 以8℃/min的升温速度从室温至450℃，然后以2℃/min的升温速度从450℃到600℃，再以3℃/min的升温速度从 600℃到1300-1350℃，保温5-8h，得到高耐火性熔融石英。

2.根据权利要求1所述的高耐火性熔融石英的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的熔融处理是采用石英熔融电阻炉对高纯石英原料进行熔融处理，处理时间为5h，每隔半小时将石英熔融电阻炉的炉体翻转180°；其中，初始至30min之间，所述石英熔融电阻炉电流平稳升至3000A，此后时间里将电压在稳定380V，电流稳定在2700A；处理结束后，断电，出炉冷却，得到熔融石英大块料。

3.根据权利要求1所述的高耐火性熔融石英的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的磁选处理是采用高场强电磁磁选机对熔融石英粉料磁选，所述高场强电磁磁选机的磁场强度设定为1.6万高斯，进料速度为1.2t/h。

4.根据权利要求1所述的高耐火性熔融石英的制备工艺，其特征在于，所述高耐火性熔融石英，按质量份数计，主要包含以下组分：高纯熔融石英粉料52份、结合剂42份、堇青石21份、硅线石10份；所述结合剂， 按质量份数计，主要包含以下组分：高岭土15份、球粘土20份、耐火粘土25份。

5.根据权利要求1所述的高耐火性熔融石英的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）中高纯熔融石英粉料的预处理，具体包括如下步骤：

（1）破碎： 将高纯熔融石英粉料放入行星球磨罐中干法球磨，球磨子为氧化铝质，球磨罐为刚玉质，球磨转速为 450-500r/min， 料球比为 1:2， 球磨时间为 3-4min；

（2）过筛分级：球磨后，先置于 8 目的筛子上过滤去球磨子， 然后将滤出的高纯熔融石英粉料放入 20 目、30 目、60 目、160 目的叠筛中过筛， 20 目筛上的继续重复上过程，160 目筛下高纯熔融石英粉料收集装袋， 将30 目、 60 目和 160 目筛上高纯熔融石英粉料分别装袋备用。

6.根据权利要求5所述的高耐火性熔融石英的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，结合剂、堇青石、硅线石预处理，具体包括如下步骤：

（1）球磨： 将结合剂、堇青石、硅线石分别放入行星球磨机中进行湿法球磨， 球磨子为氧化铝质， 球磨罐为刚玉质， 球磨转速为 200-300r/min， 料球水比为 1:2:1， 球磨时间为 2~8h；

（2）烘干： 将已经球磨好的结合剂、堇青石、硅线石浆料分别倒入 20 目的筛子上， 滤去球磨子后， 将结合剂、堇青石、硅线石浆料分别倒入烘干容器中， 再放入烘箱中，温度设为 75℃进行恒温烘干处理；

（3）过筛： 待结合剂、堇青石、硅线石浆料烘干后， 得到结合剂、堇青石、硅线石的粉体，将结合剂、堇青石、硅线石的粉料分别放入碾钵中进行碾碎，经通过 120目筛子的结合剂、堇青石、硅线石的粉料倒入各自的容器内；

（4）造粒： 将每个容器内的结合剂、堇青石、硅线石的粉料通过 3%的 PVA 进行造粒，然后分别装入自封袋中陈腐，得到预处理后的结合剂、堇青石、硅线石。