[發明專利]一種高純莫來石的加工工藝

有效

• 申請號: 200710022745.8
• 申請日: 2007-06-01
• 公開（公告）號: CN101314547A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 李正坤
• 申請（專利權）人: 李正坤
• 主分類號: C04B35/64
• 分類號: C04B35/64;C04B35/622;C04B33/04;C04B35/10
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司
• 代理人: 李海燕

技術領域

本發明涉及莫來石的加工工藝，尤其涉及一種以γ-Al₂O₃和高純高嶺土為原料生產晶相含量不小于85％的莫來石的加工工藝。

背景技術

莫來石(英文Mullite)是一種高純燒結耐火原料，廣泛應用于冶金、陶瓷、玻璃、化工等行業，是玻璃窯襯磚、熱風爐磚、窯具和冶金用高檔耐火材料基礎耐火原料。

江都市新晶輝耐火材料有限公司于上世紀80年代著手燒結合成高純莫來石的研究，1988年產品批量投放市場，該產品工藝包括以下步驟：a、配料選用γ-Al₂O₃和高純高嶺土為主原料。b、加入水超細研磨。c、壓濾脫水。d、真空練泥制坯。e、用1700-1850℃高溫隧道窯高溫燒結。f、破碎、篩分、除鐵。g、包裝。

該工藝存在缺陷是：

1、因受隧道窯燒成方式與窯體結構所限，隧道窯的能耗及輔助材料消耗較高，噸產品天然氣消耗量約300-350M³，是高溫豎窯的5倍，且產品燒成載體--窯車，其材料損耗與維修費用較高。

2、窯爐的產能較低，產量難提高，產品的價格競爭優勢不明顯。

3、整個設備投資大，工藝路線長，占地大，勞動強度大，不易實現自動化。

4、由于隧道窯上下溫差較大、升溫難、有時需要通過回燒來解決下層燒結差的問題，使得生產成本有所增加。

國家知識產權局專利號為01107134.6，名稱為“一種人工合成莫來石的方法”的專利技術，公開了一種莫來石的合成方法，它以高鋁礬土、高嶺土、粘土、硅石、氧化鋁中的一種或多種物質為原料，以窯爐燒成的方式生產莫來石。其生產成本低于電爐電熔法。它將物料粉碎至170目，生產出的坯料，再以窯爐燒制而成。燒制溫度1450℃～1800℃，燒成時間3～120小時，其中提及了以豎窯燒制的工藝。該專利技術原料多選用天然料，由于天然原料中硅、鐵、鈦等元素含量較高，因此難以控制成品的雜質含量；加之燒結溫度較底，使得成品中含玻璃相，莫來石的晶相含量往往在85％以下。按照目前的加工工藝，莫來石產品雜質含量高，液相量高，其綜合性能還有很大的提升空間。

發明內容

本發明提供了一種以γ-Al₂O₃為主晶相的工業氧化鋁和高純高嶺土為原料直接生產燒結晶相含量不小于85％的高純莫來石的加工工藝。

本發明以γ-Al₂O₃和高嶺土為原料，高嶺土為鋁含量44～55％的高嶺土，γ-Al₂O₃與高嶺土的混合重量份比例為40～60：45～55，然后按以下步驟加工：

1)、往混合料中按重量比0.01～1.5％投入分散劑，攪拌均勻，接著投入干法連續式磨機加工，至細度d₅₀為1-10μm；

2)、將磨加工后的粉料與水、結合劑均勻加入盤式成球機加工成球坯；粉料、水、結合劑的重量比為1：0.10～0.45：0.005～0.05；

3)、將球坯烘干；

4)、烘干后的球坯投入豎窯燒結，加溫至1700～1850℃，時間為10～30小時；

5)、產品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。

所述的連續式磨機加工為振動磨、球磨、攪拌磨。

燒結10～30小時后，球坯在燒成帶停留1～4小時，燒成帶溫度為1700～1850℃。

所述的分散劑為乙二醇或丙三醇或三乙醇胺，和氯化氨混合，前后兩者的重量比為1：0.3～0.8。

所述的結合劑為淀粉或聚乙烯醇或CMC。

本發明采用高純化工材料γ-Al₂O₃為主晶相的工業氧化鋁和高純高嶺土為主要原料，配以有機添加劑，制得的成品莫來石晶相含量95％以上，無玻璃相，少量剛玉相。成品的純度高，質量穩定，耐火性、抗熱震性以及耐腐蝕性大大提高。應用本發明的產品制成的耐火材料，其極限溫度大大提高。

本發明中通過細磨增加物料的比表面積，使物料產生表面缺陷，提高表面活性，從而促進產品的燒結。在細磨過程中，特別是干法研磨時，磨至一定細度后，細粉表面就會產生電荷，使細粉出現團聚現象，給原料的進一步細磨增加困難。