專利名稱：工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石及合成方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
奧鎂公司(RHI)研究人員采用電熔法工業(yè)化制造合成高純的鐵鋁尖晶石，具有較
高的生產(chǎn)效率。采用氮氣保護合成亞鐵鋁尖晶石，只能電爐燒成，規(guī)模小、效率低。有報道在實驗室條件下，在電爐中1550°C和C0/(C0+C02+02)為10%的還原氣氛條件下，可以得到合成率較高的鐵鋁尖晶石。但是此燒成氣氛條件在工業(yè)燃燒窯爐中實際沒法實現(xiàn)，因為窯爐中氣體除去CO、CO2, O2外還有大量的N2和H2O氣，C0/(C0+C02+02)為 10 %的還原氣氛燒成條件難以達到，工業(yè)化規(guī)模制造存在極大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石及合成方法，合成工藝簡單，便于工業(yè)控制，易于規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明所述的工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石，其化學(xué)重量百分組成為Fe2O3 25 45%、Al2O3 35 55%、MgO 0 30%、ZiO2 0 5%。其XRD譜線顯示主要晶相為FeO · Al2O3,占85-99 % ；次晶相為MgO · A1203、 MgO · Fe2O3占1 15%和0-4. 7%的ZrO2,以及0-2%的玻璃相。合成方法，包括配料、制坯和燒成，其燒成窯爐為工業(yè)窯爐，600°C前快速自然升溫；600-1200°C升溫過程轉(zhuǎn)為還原氣氛，CO濃度達到lOOOOPRii以上，在燒成溫度 1500-1600°C下保溫時間3-8小時，保持還原氣氛至降溫到600-800°C，自然降溫至室溫。其中配料經(jīng)粉碎至中位徑20微米以下，外加配料總重量1 6%的結(jié)合劑，制坯。配料以含鐵化合物、工業(yè)氧化鋁、含鎂化合物、含碳化合物和含鋯化合物為原料。工業(yè)氧化鋁，粒度過0. 2mm篩。含鐵化合物為i^eO、Fe2O3和軋鋼皮中的一種或任意幾種的組合，粒度過0. 2mm篩。含鎂化合物為為MgO中的中的燒結(jié)鎂砂或輕燒鎂砂中的一種或組合，粒度過 0. 2mm 蹄。添加含碳化合物，保持燒成過程中材料內(nèi)部的還原氣氛，含碳化合物為石墨、炭黑、石油焦、無煙煤等中的一種或任意幾種的組合，粒度過0. 2mm篩。含鋯化合物為硅酸鋯、氧化鋯等。結(jié)合劑為紙漿廢液、淀粉、糊精、樹脂、聚乙烯醇和甲基纖維素中的一種或任意幾種的組合。配料粉碎可以采用干法研磨，采用壓制成型方式制坯；或采用濕法研磨，經(jīng)濾泥、混煉、抽真空擠坯方式制坯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明中，燒成升溫至600°C以后實施氣氛為還原氣氛，氧分壓低，鐵氧化合物中的狗3+將轉(zhuǎn)變?yōu)楣?+，進而與氧化鋁形成穩(wěn)定存在的!^0 · Al2O3 ；由于原料的成分原因，除形成!^0 · Al2O3外還可能形成另外2種尖晶石MgO · Al203、Mg0 · Fe2O3或其混合物，由于上述復(fù)合尖晶石的存在，避免了鐵在不同價態(tài)之間變化而導(dǎo)致的體積效應(yīng)，避免了原料中游離的狗及其化合物、Al2O3、鎂砂之間發(fā)生新的化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的體積膨脹，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。本發(fā)明產(chǎn)品鎂鐵鋁尖晶石，用于制造無鉻型的鎂鐵鋁尖晶石磚，能夠滿足水泥業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求。本發(fā)明工藝簡單，通過直接控制CO的濃度的方法實現(xiàn)還原燒成，便于工業(yè)控制， 易于規(guī)?；a(chǎn)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例配料采用鐵化合物、工業(yè)氧化鋁、含鎂化合物、含碳化合物、含鋯氧化物和結(jié)合劑， 原料全部過80目篩，配料滿足產(chǎn)品的化學(xué)成分組成要求=Fe2O3 25 45%、Al2O3 35 55%,MgOO 30%、Ζι 2 0 5%。結(jié)合劑為紙漿廢液、淀粉、糊精、樹脂、聚乙烯醇和甲基纖維素中的一種，分別進行了試驗，加入量為配料總重量的1 6%，分別選擇加入3%、4%、 4. 5%和6%進行了試驗。配料經(jīng)研磨粉碎，或干磨或濕磨均可，可在400-1200噸壓力機上壓制制坯，或加適量水份混煉后經(jīng)抽真空擠泥擠制制坯，110°c干燥。工業(yè)窯爐，600°C前自然升溫；600-1200 °C升溫過程轉(zhuǎn)為還原氣氛，在燒成溫度1500-1600 0C下保溫時間分別采用5、6小時進行了試驗，保持還原氣氛至降溫到 600-800自然降溫至室溫。熟料即為鎂鐵鋁尖晶石，用于制造無鉻型的鎂鐵鋁尖晶石磚。具體實施例參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石，其特征在于其化學(xué)重量百分組成為Fe2O3 25 45%、Al2O3 35 55%、MgO 0 30%、ZiO2 0 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石，其特征在于其XRD譜線顯示主要晶相為FeO · Al2O3,占85-99% ；次晶相為MgO · A1203、MgO · Fe2O3占1 15%和 0-4. 7 %的&02，以及0-2 %的玻璃相。
3.—種權(quán)利要求1所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，包括配料、制坯和燒成，其特征在于燒成窯爐為工業(yè)窯爐，600°C前自由升溫；600-1200°C升溫過程轉(zhuǎn)為還原氣氛，CO濃度達到lOOOOPRii以上，在燒成溫度1500-1600°C下保溫時間3_8小時，保持還原氣氛至降溫到800-600°C，自然降溫至室溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，其特征在于配料經(jīng)粉碎至中位徑20微米以下，外加配料總重量1 6%的結(jié)合劑，制坯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，其特征在于配料以含鐵化合物、工業(yè)氧化鋁、含鎂化合物、含碳化合物和含鋯化合物為原料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，其特征在于工業(yè)氧化鋁，粒度過0. 2mm篩。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，其特征在于含鐵化合物為狗0、Fe2O3或軋鋼皮中的一種或任意幾種的組合，粒度過0. 2mm篩。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，其特征在于含鎂化合物為MgO中的燒結(jié)鎂砂或輕燒鎂砂中的一種或組合，粒度過0. 2mm篩。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)化合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方法，其特征在于結(jié)合劑為紙漿廢液、淀粉、糊精、樹脂、聚乙烯醇和甲基纖維素中的一種或任意幾種的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)化合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石及其合成方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，其化學(xué)重量百分組成為Fe2O3 25～45％、Al2O3 35～55％、MgO 0～30％、ZrO2 0～5％。包括配料、制坯和燒成，其燒成窯爐為工業(yè)窯爐，600℃前自由升溫；600-1200℃升溫過程轉(zhuǎn)為還原氣氛，CO濃度達到10000PPm以上，在燒成溫度1500-1600℃下保溫時間3-8小時，保持還原氣氛至降溫到800-600℃，自然降溫至室溫。合成工藝簡單，便于工業(yè)控制，易于規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號C04B35/443GK102180684SQ201110055798
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者馮延春, 劉杰, 張瑛, 李志軍, 李玉強, 逄麗麗 申請人:淄博工陶耐火材料有限公司