[發明專利]一種利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法

在審

• 申請號: 202210652133.1
• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN115160012A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 張康康;馬淑龍;蘇玉柱;楊晨;池朋;李燕京;安建成;趙春燕;周偉
• 申請（專利權）人: 北京金隅通達耐火技術有限公司;鞏義通達中原耐火技術有限公司;陽泉金隅通達高溫材料有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/478
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發明涉及鈦酸鋁技術領域，具體涉及一種利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法，所述方法包括以下步驟：將鈦剛玉粉、鈦白粉、添加劑和結合劑的共混粉進行壓制，得到坯體，將所述坯體進行煅燒，冷卻，破碎和篩分，得到鈦酸鋁；其中，所述壓制的壓力為80～150MPa，所述煅燒的溫度為1350～1550℃。本發明具有更低的成本和更低的合成溫度，且制備的鈦酸鋁綜合性能更好，對促進鈦酸鋁的市場開發和應用具有積極的意義。

技術領域

本發明涉及鈦酸鋁技術領域，具體涉及一種利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法。

背景技術

鈦鐵合金是生產電子、航空航天、軍工產品等的重要原料，隨著鈦鐵合金產業的發展，鈦鐵渣的量也越來越多，進而導致大量占地堆存，環境污染嚴重，因此迫切需要對鈦鐵渣的大規模高值化利用進行探索研究。鈦剛玉是將鈦鐵渣脫鈣后制備的一種以Al₂O₃和TiO₂為主要化學成分、以剛玉和金紅石為主要礦相的再生耐火原料。

鈦酸鋁是一種具有高熔點，低熱膨脹系數[α_20～1000℃＝(0.5～1.5)×10^-6/℃]，良好的抗熱沖擊性能，抗渣、耐蝕、耐堿和對多種金屬及玻璃不浸潤性的新型材料，其主要用于鋼鐵、有色玻璃、汽車、化工、玻璃、陶瓷以及軍事工業等領域。

目前，鈦酸鋁制品生產所用原料主要采用純度較高的鈦白粉和氧化鋁粉經高溫合成制得，其生產成本偏高。為實現鈦鐵渣高值利用，降低鈦酸鋁的生產成本，目前亟需提供一種利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法。

第一方面，本發明提供的利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法，包括以下步驟：將鈦剛玉粉、鈦白粉、添加劑和結合劑的共混粉進行壓制，得到坯體，將所述坯體進行煅燒，冷卻，破碎和篩分，得到鈦酸鋁；其中，所述壓制的壓力為80～150MPa，所述煅燒的溫度為1350～1550℃。

本發明利用鈦剛玉替代全部氧化鋁粉和部分鈦白粉來制備鈦酸鋁，能夠顯著降低生產成本，對促進鈦酸鋁的市場開發和應用具有積極的意義，同時結合優化的壓制及煅燒條件進行合成鈦酸鋁，較傳統合成鈦酸鋁具有更低的成本和更低的合成溫度，且制備的鈦酸鋁綜合性能更好。

作為優選，所述壓制的壓力為95～130MPa，所述壓制的壓力優選為100～120MPa。本發明中，通過采用特定壓制壓力，達到坯體更致密，且不出現層裂的作用。

進一步優選，通過壓制得到直徑為50mm的柱狀坯體。

進一步優選，所述煅燒的溫度為1350～1500℃，所述高溫煅燒的時間為1.5～4h，優選的，所述煅燒的溫度為1400～1450℃，所述高溫煅燒的時間為2～3h。

本發明中，在優選的壓制壓力及煅燒條件共同作用下，有利于得到更高體積密度和更低氣孔率的鈦酸鋁。

作為優選，本發明提供的利用鈦剛玉制備鈦酸鋁的方法，包括將所述鈦剛玉粉、所述鈦白粉、所述添加劑進行共磨，得到共磨粉；然后將所述共磨粉與所述結合劑混合，得到所述共混粉，優選所述共磨的時間為3～5min。

進一步優選，所述添加劑包括SiO₂粉、MgO粉、ZrO₂粉和SiC 粉；所述結合劑優選為糊精。

更優選的，按重量份計，所述鈦酸鋁由包括以下原料制備得到： 60～70份鈦剛玉粉、25～35份鈦白粉、4～10份添加劑、2～5份結合劑；優選的，包括63～67份鈦剛玉粉、28～30份鈦白粉、1～4份SiO₂、1～3 份MgO、1～3份ZrO₂、1～3份SiC、2～3份糊精。