[發明專利]一種人工合成漂珠的方法

有效

• 申請號: 201410312346.5
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104058760A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 李志堅;周寶余;吳鋒;王林;欒旭;李心慰;徐娜
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及耐火材料原料加工領域，特別是一種人工合成漂珠的方法。

背景技術

漂珠是一種能浮于水面的空心球，呈灰白色，壁薄中空，表面封閉而光滑，熱導率小，具有很好的保溫性能。耐火度≥1620℃的漂珠，廣泛用于生產高強輕質保溫耐火材料。利用優質漂珠生產的輕質隔熱耐火材料，具有體積密度小、強度大、導熱系數小、可以直接用于加熱爐的工作襯，節能效果極為顯著。

目前市場上商品漂珠全部來源于是燃煤發電廠產生的粉煤灰中，僅有占粉煤灰質量的1％。粉煤灰漂珠的主要成分是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O和Na₂O等，化學組成受煤中灰分組成的影響較大，不可人工控制。市場上出售的漂珠化學成分因煤產地不同差別很大，一般只有用山西煤做燃料產生的漂珠可以用于生產輕質保溫耐火材料。近年來，隨著火力發電技術的改進，大部分電廠逐漸開始采用干法排灰，不在收集漂珠，這些導致市場上的漂珠供應量大大降低，不能滿足高檔次耐火保溫材料生產需求。

有些生產廠家，把用珍珠巖生產的膨化玻璃微珠稱為“人造漂珠”，這種材料大多用于建筑行業墻體保溫或者蒸汽管道保溫。

發明內容

本發明提供了一種人工合成漂珠的方法，滿足生產高檔輕質隔熱耐火材料的需要。

本發明提供的一種人工合成漂珠的方法包括以下步驟：

a.原料選擇，原料包括如下礦物質混合物：

1)低鋁礦物：包括軟質粘土、硬質粘土及高鋁礬土，所述物質單獨使用或者相互組合使用，其Al₂O₃質量百分比在35-50％之間；

2)中鋁礦物：包括高鋁礬土生料、紅柱石及硅線石，所述物質單獨使用或者相互組合使用，其Al₂O₃質量百分比在50.0-70.0％之間；

3)低鐵軟質粘土與工業氧化鋁組合：根據莫來石組成，控制Al₂O₃質量百分比在70-75％之間，利用窯爐輕燒預合成莫來石；

b.按產品設計的化學組成，根據所選用原料的化學組成，以Al₂O₃為標準，計算每種原料的比例，將一種或者一種以上的原料相配合；

c.將上述配合好的原料，在球磨機內進行濕法或干法細磨，使其充分混合，并且粒度＜0.044mm，將研磨、干燥后的粉狀原料運送到原料料倉內；

d.將料倉內的粉狀原料用由高壓風機產生的高壓空氣經噴嘴噴入到高溫豎窯內，根據粉狀原料的化學組成，結合Al₂O₃-SiO₂二元系統相圖，控制窯內火焰溫度在1750-2000℃；

e.控制窯內氣流始終處于湍流狀態，使原料在窯內有15-20s完全熔融的停留時間，最終粉狀原料在表面張力的作用力下包裹窯內空氣，形成封閉的空心球體；

f.空心球體在重力作用下，進入位于豎式高溫窯下部的流動水收集池內，由流動水將空心球運送到沉降池內，沉降池內體積密度較小的球體會漂浮在上層形成成品漂珠，中部和底部的球體為副產品，分別存放。

本發明的有益效果是：

1.主體原料采用已知化學成分的礦物原料配制，其化學成分穩定可控，與發電廠粉煤灰中的漂珠相比，質量穩定性好；

2.本發明合成的漂珠采用優質原料，大大降低漂珠內的雜質含量，最高使用溫度可以達到1600℃；

3.本發明采用的豎式高溫窯的側壁，采用水循環冷卻，所產生的循環水可以用于供暖、發電等，能源利用率高，生產成本較低；

4.豎式高溫窯采用重油或者天然氣等無灰分燃料，燃料不會給所生產的漂珠帶來雜質，可以按照市場需求進行多品種工業化生產。

附圖說明

圖1是一種人工合成漂珠的方法采用的裝置示意圖。

圖2是一種人工合成漂珠的方法中Al₂O₃-SiO₂二元系統相圖。

圖1中：1-原料料倉 2-高壓風機 3-噴嘴 4-燒嘴 5-高溫豎窯 6-收集池 7-沉降池 8-漂珠

具體實施方式

下面結合附圖用實施例更詳細描述本發明。

實施例1