[發明專利]一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法

有效

• 申請號: 201811633424.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109455733B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 邢鵬飛;雷敏軍;李欣;魏冬卉;李博;王曉峰;都興紅;馮忠寶
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26;C22B4/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）將煅燒后煤矸石、碳質還原劑及添加劑分別粉碎，再篩分出粒徑≤1000μm的部分，分別獲得煅燒后煤矸石粉、碳質還原劑粉和添加劑粉；所述的碳質還原劑中木炭的質量百分比為0~30%，石油焦的質量比百分比為0~20%，其余為煙煤；所述的添加劑為MgF₂、CaF₂、Na₂CO₃和NaCl中的一種或幾種；

（2）將含鐵物質、煅燒后煤矸石粉、碳質還原劑粉和添加劑粉混合均勻，然后加水壓制成團塊；所述的含鐵物質為鐵精礦、廢鐵屑、工業鐵精粉、Fe₂O₃粉體和FeO粉體中的一種或幾種；含鐵物質、煤矸石粉、碳質還原劑粉和添加劑粉混合時，含鐵物質與煤矸石粉的質量比為1:（2~7），碳質還原劑粉占含鐵物質和煅燒后煤矸石粉總質量的10~35%，添加劑粉占含鐵物質、煅燒后煤矸石粉和碳質還原劑總質量的0.5~7%；

（3）將團塊烘干去除水分，然后置于礦熱爐中進行電熱冶煉，電熱冶煉的溫度1000~2000℃，時間1~5h；電熱冶煉完成后的物料靜置分層并隨爐冷卻至常溫，其中上層為莫來石渣相，下層為金屬相；

（4）將莫來石渣相與金屬相物理分離；然后對莫來石渣相酸洗提純，制成高品質莫來石。

2.根據權利要求1所述的一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法，其特征在于步驟（3）中，烘干溫度50~300℃，時間為2~24h。

3.根據權利要求1所述的一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法，其特征在于步驟（4）中，酸洗提純的方法為：將莫來石渣相置于無機酸溶液中，對莫來石渣相施加微波或超聲波；其中施加微波的時間為0.5~3h，溫度為50~150℃；施加超聲波的時間為0.5~10h，溫度25~80℃。

4.根據權利要求1所述的一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法，其特征在于步驟（2）中，加水壓制成團塊時，水的用量為含鐵物質、煅燒后煤矸石粉、碳質還原劑粉和添加劑粉總質量的6~12%。

5.根據權利要求1所述的一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法，其特征在于步驟（2）中，加水壓制成團塊時，將混合均勻后的物料采用高壓壓球機壓制成球團，壓制壓力為10~40MPa；球團的直徑為25~100mm。

6.根據權利要求1所述的一種煤矸石電熱法制備高品質莫來石的方法，其特征在于所述的高品質莫來石中Al₂O₃的質量含量為62~80%。