[发明专利]棕刚玉的生产方法

说明书

本发明涉及一种棕刚玉的生产方法。

棕刚玉是工业上广泛应用的一种人造磨料，主要用于制造磨具、耐火材料等。现有技术生产棕刚玉一般用氧化铝粉或矾土在电弧炉经高温熔炼制得。用氧化铝粉生产时在电弧熔炼工序中加入一定量的石英砂以除去铝酸钠而限制刚玉中所含铝酸钠的含量。采用矾土生产刚玉时在熔炼工序加入一定量的炭和铁屑等以除掉CaO，SiO₂、Fe₂O₃等杂质，故耗费大量的电能。

本发明的研究人员发现在铝加工过程中产生的铝灰废料中氧化铝含量大大高于矾土中的氧化铝含量，而且硅、铁等杂质含量极少。到目前为止铝灰废料没有得到利用，很多工厂均堆成山造成严重的环境污染。

本发明的目的在于提供一种采用铝灰废料生产棕刚玉的方法，为人造磨料行业开发一种新的原料来源，而且变废为宝，消除污染，美化环境。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

a.原料采用铝灰废料。

b.先将铝灰废料用水清洗至清洗水pH值为6～7。

c.经清洗过的铝灰废料在200～800℃温度下干燥至含水率达到小于1%。

d.经干燥的铝灰废料中加入干铝灰重量0.5～1%的棕刚玉晶种混匀之后在1900～2500℃温度下熔炼。

e.将经熔炼的棕刚玉经冷却、荒分、粉碎、风选、磁选、筛分等工序制得棕刚玉粉。

本发明的方法具有以下优点：

1.本发明原材料为铝加工中产生的铝灰废料，所以一方面为磨料行业开辟了一条新的原料来源，另一方面可变废为宝，消除污染美化环境。

2.由于铝灰废料中含氧化铝含量高，而且纯净，杂质少，故棕刚玉得率高，棕刚玉中杂质含量少。

3.一般用矾土生产棕刚玉时为清除CaO、SiO₂、Fe₂O₃等杂质需填加炭、铁屑等要耗大量的电能，本发明采用的原料中杂质少故节约电能，经试验本方法生产棕刚玉可比用矾土生产节约500～1000千瓦小时/吨电能。

结合实施例进一步说明本发明的技术解决方案：

实施例1

1.取15公斤提取过碱式氯化铝的铝灰废料，取样分析结果Al₂O₃含量为（重量比）82.80%，SiO₂含量为1.23%，Fe₂O₃含量1.25%，TiO₂含量0.44%，烧减量13%，把铝灰废料放入水槽里用水清洗3次，清洗pH值为6。

2.用熔炼炉的余热在烘干室700℃温度下烘干3小时含水率达1%。

3.将干燥过的铝灰移入电弧熔炼炉中加入25克棕刚玉晶种混匀之后加到铝灰中在1900～2150℃温度下熔炼3小时。

4.自然冷却1小时后移出熔炼炉，继续冷却6小时脱壳形成棕刚玉熔块。

5.将棕刚玉荒分选块，用600鄂式破碎机进行粉碎。

6.采用普通风选机除去破碎粉尘之后采用600～800奥斯特底强度磁选机除掉磁性物。

7.用14目开筛得9.9公斤棕刚玉。

该棕刚玉按GB2478-81方法测试结果如下：

1.化学成分：

100＃～180＃、Al₂O₃%为88.63、TiO₂%为2.08

2.硬度：莫氏硬度9.1

3.比重：3.9克/cm³

4.磁性物含量：0.038%

实施例2

取700公斤提取过碱式氯化铝的铝灰废料，取样分析结果Al₂O₃含量为85.10%，SiO₂含量1.22%，Fe₂O₃含量1.24%TiO₂含量0.43%，烧减13.3%。加入7公斤棕刚玉晶种，在2150～2450℃温度下熔炼，其他工序同实施例1，得525公斤棕刚玉。

该棕刚玉按GB2478-81方法测试结果如下：

1.化学成分

100＃～180＃、Al₂O₃含量91.65%，TiO₂含量0.25%

2.硬度：莫氏硬度9.2

3.比重：3.93克/cm³

4.磁性物含量：0.0382%

实施例3