[發明專利]一種鈣長石質輕質耐火材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910061785.2
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101544502A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 柯昌明;李有勝;韓兵強;魏耀武;李楠
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B18/14;C22B34/12;C22B5/04;C22B5/10;C22B7/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 樊 戎

技術領域

本發明屬于鈣長石質材料技術領域。尤其涉及一種鈣長石質輕質耐火材料 及其制備方法。

背景技術

鈣長石是自然界分布最廣的礦物之一，其化學式為CaO·Al₂O₃·2SiO₂，熔點 為1550℃。由于鈣長石與鈉長石呈完全類質同象存在，純凈的鈣長石卻很少富 集成礦。即使在鈣長石比較富集的礦藏中，由于鈣長石與其它伴生礦物的物理 性質比較接近，也給選礦帶來很大困難，因此工業上所采用的鈣長石都為人工 合成。

鈣長石材料具有很低的導熱系數、低的熱膨脹系數和較強的抗堿性蒸汽侵 蝕的能力，鈣長石質材料通常用作制備鈣長石質輕質耐火材料的原料。

鈣長石輕質耐火磚是近幾年鈣長石質耐火材料中研究最多的品種之一。鈣 長石輕質耐火磚具有優異的抗含碳還原氣氛作用、抗熱沖擊性能和隔熱性能。 西歐、日本等發達國家的陶瓷、化工、石化等行業窯爐的工業窯爐中較多地選 用了這種材料作為隔熱層或作為工作溫度在1300℃以下的耐火工作襯，國內則 大多依賴進口，故成本較高。

此外，一種“利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法”，通過熔融熱還原法對 含鈦爐渣進行處理，可以制備金屬鈦或鈦合金。但大量提鈦后的尾渣如何進一 步合理利用是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，目的是提供一種成本低、環境友好、工藝簡單 和資源高效利用的鈣長石質輕質耐火材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明以“提鈦后的尾渣”為原料，直接對其進行成分 調整，并進行適當的工藝加工制得鈣長石質輕質耐火材料。所述的“提鈦后的 尾渣”，是指按“利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法”(ZL200510019664.3) 的發明專利技術處理含鈦爐渣并提取鈦或鈦合金后，所得到的尾渣。即將TiO₂含量為10～90wt％的含鈦高爐爐渣或其他冶煉方法產生的含鈦爐渣，外加0～50％ 的碳、0～40wt％的金屬鋁、0～40％的鐵和0～20％的鎂為還原劑，還原劑的加入量 不同時為零，混合均勻后進行熔融熱還原，得到鈦及鈦合金，其余為提取鈦合 金后的尾渣。

本發明采用的技術方案具體是：

先以提鈦后的冷態尾渣為原料，外加20～50wt％的硅石、0～60wt％的粘土和 0～40％的硅灰石，將上述原料和加入物混合細磨至粒度小于0.063mm，構成細 磨混合料；

然后外加上述細磨混合料10～40wt％的鋸末或1～5wt％的聚輕球，再外加上 述細磨混合料10～70wt％的水，混合均勻，成型；或外加上述細磨混合料20～60％ 的水調成泥漿，采用發泡法，機械攪拌發泡，澆注成型；

最后將成型坯料干燥，于1200～1400℃條件下煅燒，得到鈣長石質輕質耐火 材料。

本技術方案中：所述的成型或為壓制成型、或為塑性擠出成型、或為搗打 成型、或為調成泥漿后澆注成型，或為發泡法澆注成型；所述的提鈦后的冷態 尾渣的粒度小于0.1mm；硅石、粘土和硅灰石的粒度小于0.088mm；所述的聚 輕球的粒度小于5mm；鋸末的粒度小于0.5mm。

由于采用上述技術方案，本發明以提鈦后的尾渣為原料，因而成本低，環 境友好；另外，通過外加粘土、硅石、硅灰石中的一種以上物料進行成分調整， 工藝簡單。

附圖說明

圖1為本發明制備的一種鈣長石質輕質耐火材料的X射線衍射圖譜；

圖2為本發明制備的一種鈣長石質輕質耐火材料。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步描述，并非對其保護范圍的限制。

本具體實施方式以“提鈦后的尾渣”為原料，直接對其進行成分調整，并 進行適當的工藝加工制得鈣長石質輕質耐火材料。“提鈦后的尾渣”是指按“利 用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法”(ZL200510019664.3)的發明專利技術處理 含鈦爐渣并提取鈦或鈦合金后，所得到的尾渣。即將TiO₂含量為10～90wt％的 含鈦高爐爐渣或其他冶煉方法產生的含鈦爐渣，外加0～50％的碳、0～40wt％的 金屬鋁、0～40％的鐵和0～20％的鎂為還原劑，還原劑的加入量不同時為零，混 合均勻后進行熔融熱還原，得到鈦及鈦合金，其余為提取鈦合金后的尾渣。