[發明專利]活性鎂鋁尖晶石粉的制備方法

有效

• 申請號: 202010853130.5
• 申請日: 2020-08-22
• 公開（公告）號: CN111925223B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 馮曉強;王玉;于長軍;牛文軍;黃英凱
• 申請（專利權）人: 鄭州經緯科技實業有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鄭州盈派知識產權代理事務所(普通合伙) 41196
• 代理人: 樊羿;張曉輝

本發明公開了一種活性鎂鋁尖晶石粉的制備方法，旨在解決現有技術中鎂鋁尖晶石制備工藝復雜、能耗大、所制得產品性能差的技術問題。本發明鎂鋁尖晶石粉的制備方法為：取質量百分比為35～90%：9～60%：1～5%的鋁灰、鎂質原料、除雜劑，制備混料；將所得混料粉磨；以空氣為助燃介質，富氧環境下1100～1650℃煅燒，即得。本發明以鋁灰為鋁質原料，實現了危險廢棄物的無害化處理和資源化利用；除雜劑可快速去除鋁灰中鈉鹽、鉀鹽等雜質，同時使鋁灰中的氮化鋁在高溫下快速氧化脫氮，生成無毒無害氮氣，環保無污染；富氧高溫煅燒過程中，利用鋁灰中殘留的金屬鋁燃燒放熱，能耗低。

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，具體涉及一種活性鎂鋁尖晶石粉的制備方法。

背景技術

鎂鋁尖晶石是一種優質的堿性耐火材料，其熔點高、強度高、導熱性好、穩定性好、抗渣性好，廣泛應用在鋼包澆注料、鋼包襯磚、水泥回轉窯等領域。但其合成過程中伴隨著體積膨脹，致密化需要較高的溫度，能耗大、同時對設備要求較高。

鋁灰是鋁工業生產過程中產生的廢棄物，主要成分為單質鋁、鋁的化合物、氧化硅、氧化鎂、鈉鹽、鉀鹽、氟化鹽、氧化鈦等，具有毒性及易燃性。電解鋁工藝熔體轉移、凈化、除雜過程熔體表面產生的浮渣，廢鋁熔煉熔體轉移、凈化、除雜過程熔體表面產生的浮渣（鹽渣和鋁灰），熔鹽法從鋁灰、鋁渣中回收金屬鋁的過程中產生的鹽渣和二次鋁灰均被列入2019版《國家危險廢物名錄》。據統計，每生產1噸鋁，大概產生15～30kg的鋁灰，2019年國內鋁產量為3500萬噸，產生鋁灰約52.5～105萬噸，其無害化和資源化是鋁工業生產中迫切需要解決的問題。

另一方面，中國專利文獻CN108585826A中公開了“利用二次鋁灰制備鎂鋁尖晶石的方法”，其是將二次鋁灰經900-1200℃煅燒、水浸除雜、壓球再進行燒結或電熔制備鎂鋁尖晶石，處理工藝復雜，工藝流程長，能耗大；中國專利文獻CN105294135A中公開了“一種利用鋁灰直接制備鋁尖晶石耐火材料的方法及其制備的材料”，其是采用鋁灰直接制備的鎂鋁尖晶石，但其制成品體密低、雜質含量高，抗渣侵蝕性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種活性鎂鋁尖晶石粉的制備方法，以期在實現鋁灰無害化、資源化利用的同時解決現有技術中鎂鋁尖晶石制備工藝復雜、能耗大的技術問題，以為二步法合成鎂鋁尖晶石提供原料。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案如下：

設計一種活性鎂鋁尖晶石粉的制備方法，包括以下步驟：

（1）以質量百分比計，由鋁灰35～90%、鎂質原料9～60%、除雜劑1～5%的混合制成混料；

（2）粉磨所得混料；

（3）以空氣為助燃介質，富氧環境下1100～1650℃煅燒，即得活性鎂鋁尖晶石粉。

優選的，在所述步驟（1）中，以質量百分數計，所述鋁灰中含Al 5～15%、Al₂O₃ 50～75%、AlN 10～25%、SiO₂≤2%、Fe₂O₃≤1.5%、CaO≤1%。

優選的，在所述步驟（1）中，鎂質原料為菱鎂礦、輕燒鎂砂、方鎂石、氫氧化鎂中的至少一種。

優選的，在所述步驟（1）中，鎂質原料純度≥98%、粒度大小控制為200～350目。

優選的，在所述步驟（1）中，除雜劑為氟化銨、氯化銨、氟化鋁、碳酸銨中的至少一種。

優選的，在所述步驟（2）中，粉磨的粒度大小控制為150目～325目。

優選的，在所述步驟（3）中，煅燒時間控制為0.5～1h。