[發(fā)明專利]一種中檔鎂砂雜質(zhì)改性方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911385137.2
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111099843B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉士軍;羅旭東;楊孟孟
• 申請（專利權(quán)）人: 海城市中昊鎂業(yè)有限公司
• 主分類號: C04B2/10
• 分類號: C04B2/10
• 代理公司: 鞍山順程商標(biāo)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪

本發(fā)明專利涉及一種中檔鎂砂的雜質(zhì)改性方法，其制備過程包括細(xì)磨、混合、壓球、干燥和氮化煅燒工序，1）將輕燒氧化鎂粉細(xì)磨至200目以下，將細(xì)磨好的物料置入攪拌機(jī)中，分次加入Zr(OH)₂溶膠進(jìn)行混合；2）混合好的物料放入壓球機(jī)中壓球；3）將成型后的鎂砂球置于干燥器中烘干；4）將干燥后的鎂砂球，置入1400℃以上的氮?dú)鈿夥諣t中高溫煅燒，即得到一種雜質(zhì)改性中檔鎂砂。使用本發(fā)明所制備的雜質(zhì)改性中檔鎂砂原料具有工藝流程簡單、成本低、易于推廣實(shí)施和節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于節(jié)能設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種中檔鎂砂雜質(zhì)改性方法。

背景技術(shù)

鎂砂是一種高級鎂質(zhì)耐火材料，是鋼鐵、水泥等行業(yè)的重要原材料之一。鎂砂是菱鎂礦料經(jīng)高溫煅燒而成的一類鎂質(zhì)耐火材料原料，其主要成分為氧化鎂。中國是世界上菱鎂礦資源較為豐富的國家之一，遼寧省菱鎂礦資源儲量占全國總儲量的80％以上，菱鎂資源具有品味高、埋層較淺、容易開采等優(yōu)點(diǎn)。中檔鎂砂作為一種典型鎂砂，是采用MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于46.5%的鎂石，經(jīng)過反射爐輕燒，再細(xì)磨，加水混合壓球，與固體塊狀燃料塊混合進(jìn)入豎窯煅燒生成的鎂砂，其MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為95%左右，主要含有Al₂O₃、CaO等雜質(zhì)，是制備鎂質(zhì)耐火材料制品最常用的原料之一。

但隨著鋼鐵工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，冶煉強(qiáng)度和頻率不斷提高，對耐火材料高溫要求更為苛刻。鎂質(zhì)耐火材料尤其是品位較低的中檔鎂砂中含有CaO、SiO2、Al2O3等雜質(zhì)成分，形成的低熔點(diǎn)礦相會顯著降低鎂質(zhì)材料的高溫使用性能和抗渣侵蝕性能，這在很大程度上限制了鎂質(zhì)材料在高溫乃至超高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。在中檔鎂砂的基礎(chǔ)上，開發(fā)性能優(yōu)異的改性鎂砂材料，通過改變雜質(zhì)相組成，有效地解決中檔鎂砂原料的以上弊端已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的重點(diǎn)工作。如何研發(fā)一種改性雜質(zhì)中檔鎂砂，將中檔鎂砂中的雜質(zhì)相轉(zhuǎn)變?yōu)槿埸c(diǎn)較高的有利相，提高中檔鎂砂的高溫性能備，成為耐火材料領(lǐng)域有待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)不足，提供了一種中檔鎂砂雜質(zhì)改性方法，以輕燒氧化鎂粉為主要原料，以Zr(OH)₂溶膠為增強(qiáng)劑，利用氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)介質(zhì)和反應(yīng)物，經(jīng)細(xì)磨、混合、壓球、干燥和氮化燒結(jié)工藝工序，得到雜質(zhì)改性的中檔鎂砂。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種中檔鎂砂的雜質(zhì)改性方法，其特征在于，以輕燒氧化鎂粉為主要原料，以Zr(OH)₂溶膠為增強(qiáng)劑，氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)介質(zhì)和反應(yīng)物，經(jīng)細(xì)磨、混合、壓球、氮化煅燒工序，得到一種雜質(zhì)改性的中檔鎂砂，其具體操作步驟如下：

1）細(xì)磨，將94~97重量份的輕燒氧化鎂粉細(xì)磨至200目以下；

2）混合，細(xì)磨后物料置于NJ-160型攪拌機(jī)中，分5~8次將3~6重量份濃度為0.1~1mol/L的Zr(OH)₂溶膠加入攪拌機(jī)中，混合10~30分鐘；

3）壓球，混合后物料放入壓球機(jī)中，在50~80Mpa壓力下壓制成型，壓球料直徑為10~50mm；將成型后的壓球料置于100~120℃環(huán)境下干燥12~24小時，至壓球料水分小于1%；

4）氮化煅燒，將烘干后壓球料，置入氮?dú)鉅t中煅燒，煅燒溫度1400~1800℃，煅燒時間1~8小時，氮?dú)鈮毫?.1~1.0MPa，即得雜質(zhì)改性的中檔鎂砂。

所述步驟1）中輕燒氧化鎂粉為采用多層爐、懸浮窯、反射窯、回轉(zhuǎn)窯或閃速窯中任一種或由任兩種窯爐生產(chǎn)的輕燒氧化鎂混合粉，MgO含量不低于95%。

所述步驟2）中Zr(OH)₂溶膠以氧氯化鋯和雙氧水為原料制備，制備方程式如下：

ZrOCl₂+2H₂O=ZrO(OH)₂+2HCl （1）