[發明專利]一種煤下鋁土礦制備電熔莫來石的方法

在審

• 申請號: 202210126144.6
• 申請日: 2022-02-10
• 公開（公告）號: CN114455956A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 呂子虎;程宏偉;趙登魁;吳東印
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 付曉利

本發明提出了一種煤下鋁土礦制備電熔莫來石的方法，所述方法包括以下步驟：對煤下鋁土礦進行分級，剔除d粒級礦物，獲得+d粒級礦物，+d粒級礦物采用X射線選礦機除鐵脫硫，得到中間礦物；將中間礦物進行煅燒，得到鋁礬土熟料；將鋁礬土熟料進行破碎，然后添加輔料，混合均勻，得到配合料；將配合料在電弧爐中高溫熔融，冷卻析晶，再經破碎、分級、除鐵，得到莫來石產品。本發明采用煤下鋁土礦為主要原料生產電熔莫來石，莫來石產品中莫來石相含量95％以上，提高了煤下鋁資源綜合利用率及產品附加值，拓寬莫來石原料渠道，有力支撐耐火材料工業可持續高質量發展。

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，特別是指一種煤下鋁土礦制備電熔莫來石的方法。

背景技術

耐火材料是用作高溫窯爐等熱工設備的結構材料以及工業用的高溫容器和部件，是鋼鐵、有色、石化、建材、機械、電力、環保乃至國防等涉及高溫工業的重要基礎材料，也是各種高溫工業熱工窯爐和裝備不可或缺的重要支撐材料。耐火材料工業的科學進步與技術發展對高溫工業的發展起著不可替代的重要作用。其中，莫來石是高質量的耐火材料，具有很高的化學穩定性，在碳酸性熔劑、堿性熔劑及玻璃熔融體中都表現出較強的抗侵蝕能力，被廣泛應用于冶金、玻璃、陶瓷、化學、電力、國防、燃氣和水泥等工業上；同時莫來石也是高檔耐火材料的原材料，用莫來石作成的耐火材料制品具有很高的機械強度，高的密度和荷重變形溫度，較小的氣孔率，抗熱震性能好等特點，應用范圍非常廣泛。

我國耐火鋁礬土資源豐富，而作為莫來石主要原料之一的優質高鋁礬土儲量卻有限，再加上長期的不合理開采，導致優質原料出現了供應方面的問題。如此同時，我國的煤系地層下鋁土礦資源儲量極大，如河南省和山西省就擁有豐富的煤下鋁資源，如何開發利用煤下鋁資源，對于提高資源綜合利用率、支撐鋁工業高質量發展、保障國家能源資源安全具有重要意義。

煤下鋁土礦稟賦不如常規鋁土礦，一般鋁含量低，鐵硫等雜質含量高，開發利用存在一定的技術難題和經濟效益問題。煤下鋁土礦中Al₂O₃主要來源于一水硬鋁石，少量賦存于高嶺石、水云母、蒙脫石等粘土礦類物中；SiO₂主要來源于葉臘石、伊利石、高嶺石、水云母、蒙脫石、綠泥石等粘土礦物和石英、硅質巖屑中；Fe₂O₃主要來自赤鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦等；TiO₂主要來源于銳鈦礦、金紅石等；S主要來源于黃鐵礦。如何經濟高效的除去或降低Fe₂O₃、Na₂O、S等影響耐火材料質量的雜質含量是一大技術難題。

發明內容

本發明提出一種煤下鋁土礦制備電熔莫來石的方法，采用煤下鋁土礦為主要原料生產電熔莫來石，莫來石產品中莫來石相含量95％以上。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種煤下鋁土礦制備電熔莫來石的方法，包括以下步驟：

(1)對煤下鋁土礦進行分級，剔除d粒級礦物，獲得+d粒級礦物，+d粒級礦物采用X射線選礦機除鐵脫硫，得到中間礦物；

(2)將中間礦物進行煅燒，得到鋁礬土熟料；

(3)將鋁礬土熟料進行破碎，然后添加輔料，混合均勻，得到配合料；

(4)將配合料在電弧爐中高溫熔融，冷卻析晶，再經破碎、分級、除鐵，得到莫來石產品。

進一步地，步驟(1)中，煤下鋁土礦中，Al₂O₃的含量為50-70wt％，Na₂O+K₂O的含量為≤0.5wt％，若是原料中Na₂O、K₂O的含量較大，會降低液相形成溫度，增大液相產生量，阻礙莫來石化的進行，并且分解己經形成的莫來石。

進一步地，步驟(1)中，對煤下鋁土礦進行分級，分級粒度d為1-5mm。