[發明專利]一種鈣長石質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910061796.0
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101544503A
• 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;C03C6/10;B09B3/00
• 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。尤其涉及一種利用提鈦后的尾渣制備 鈣長石質材料的方法。

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℃。鈣長石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。

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一般都以礬土和氧 化鈣為原料，通過人工合成的方法制備。但我國礬土資源經過多年的開采，儲 量急劇下降，高品位礬土資源幾近枯絕，導致近年來礬土的價格大幅上升，鈣 長石的生產成本也相應大幅攀升。研究開發可替代礬土的原材料制備鈣長石質 材料具有重要意義。

此外，一種“利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法”(ZL200510019664.3) 專利技術，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、高附加值地利用是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在克服已有技術缺陷，目的是提供一種成本低、環境友好、工藝 簡單和資源能高效利用的鈣長石質材料及其制備方法。

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，制得鈣長石質材料。

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。

本發明或以提取鈦合金后的熔融態尾渣為原料，在熔融態的尾渣中外加 20～50wt％的硅石、0～60wt％的粘土和0～40％的硅灰石，待加入物完全熔融，且 熔體成分均勻后，將熔體冷卻后得到鈣長石質材料。

本發明或以提取鈦合金后的冷態尾渣為原料，在冷態尾渣中外加20～50wt％ 的硅石、0～60wt％的粘土和0～40％的硅灰石，然后將上述原料和加入物混磨至 粒度小于0.1mm，壓坯，在1200～1400℃條件下煅燒得到鈣長石質材料。

由于采用上述技術方案，本發明以提鈦后的尾渣為原料，節約了寶貴的礬 土資源，因而成本低，使工業廢渣得到了高附加值的利用，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，所 制備鈣長石質材料可用作生產鈣長石質耐火材料或鈣長石玻璃的原料。

附圖說明

圖1為本發明所制備的鈣長石質材料的X射線衍射圖譜。

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，制 得鈣長石和鈣長石質材料。“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。

本實施例1～8均以上述提鈦后熔融尾渣或冷態尾渣為原料，該尾渣主要成 分為：CaO為20～28wt％、SiO₂為2～6wt％、Al₂O₃為46～58wt％、MgO為4～8wt％。

實施例1

一種鈣長石材料的制備方法：以提取鈦合金后的熔融尾渣為原料，外加30 ～50wt％的硅石，待加入的硅石完全熔融，且熔體成分均勻后，將熔體冷卻后得 到鈣長石材料。