專利名稱：用藍晶石微粉制備莫來石－高硅氧玻璃材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及-種制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法。
莫來石-高硅氧玻璃材料是一種由晶相的莫來石與非晶相的高硅氧玻璃(主要由SiO2組成的玻璃相)構(gòu)成的復相耐火材料。與傳統(tǒng)的高鋁質(zhì)耐火材料相比，這種材料的突出特點是其結(jié)合相為熱膨脹系數(shù)較低、高溫下可轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯纫合嗟母吖柩醪Ａ?，因不含方石英和剛玉，在使用過程中沒有方石英晶形變化帶來的不良影響，從而提高了制品的體積穩(wěn)定性、耐急冷急熱性、高溫抗蠕變性和使用壽命。80年代以來，美國佐治亞粘土公司和英國瓷土公司分別以鋁礬土為原料生產(chǎn)了莫來石-高硅氧玻璃熟料。在國內(nèi)，有“莫來石-高硅氧玻璃復相材料的研制”(耐火材料，1997年第1期)和“用礬土制備莫來石-高硅氧玻璃材料”(耐火材料，1997年第1期)兩篇文獻分別介紹了以高嶺土和鋁礬土為原料試制莫來石-高硅氧玻璃熟料的方法。但上述方法都以制備莫來石-高硅氧玻璃熟料為目的，工藝較為復雜、燒成收縮大、燒成溫度高(燒成溫度在1500℃以上)，并且產(chǎn)品不能直接做為制品使用。我國有豐富的藍晶石礦產(chǎn)資源，急需合理地開發(fā)應用。
本發(fā)明的目的是提供一種用藍晶石微粉(即微米級粉體，下同)直接制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法。該方法是利用藍晶石在高溫條件下分解形成莫來石和SiO2熔體熔體冷卻后形成玻璃的原理，通過燒結(jié)法合成莫來石-高硅氧玻璃材料。該方法工藝流程簡單，燒結(jié)溫度低，易于實施推廣，其直接產(chǎn)品可以是工業(yè)制品。
本發(fā)明是通過下述方式實現(xiàn)的。
這種用藍晶石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，是將藍晶石礦石經(jīng)破碎、選礦后得到含藍晶石＞95％的精礦粉，再將藍晶石精礦粉經(jīng)超細粉碎得到粒度＜30μm的藍晶石微粉，并采用下述步驟進行的(1)混料步驟將所述藍晶石微粉與粘結(jié)劑按100∶10～100∶18的重量份數(shù)進行混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料。
(2)成型步驟將所述泥料用壓磚機在70～150MPa壓力下制成磚坯。
(3)干燥步驟將所述磚坯在100～110℃烘干24小時以上，或自然風干2天以上。
(4)燒成步驟將所述磚坯送入高溫窯爐中，升溫并在1150～1300℃的條件下恒溫1.5～4.5小時，之后自然冷卻，即得所述莫來石-高硅氧玻璃材料。
本發(fā)明中，從藍晶石微粉的制備到莫來石-高硅氧玻璃材料的制成的過程都是采用通用設(shè)備進行的。
本發(fā)明所使用的原料——藍晶石微粉，是從藍晶石礦石制得的。藍晶石礦石經(jīng)破碎，采用常規(guī)方法如浮選、重選、磁選等選礦方法，得到含藍晶石＞95％的精礦粉，要求TFe2O3＜1～1.5％。再用常規(guī)超細粉碎設(shè)備將藍晶石精礦粉粉碎得到粒度＜30μm的藍晶石微粉。
本發(fā)明所使用的粘結(jié)劑為耐火材料工業(yè)通用的粘結(jié)劑，如工業(yè)級磷酸溶液、紙漿廢液、水玻璃溶液等。
本發(fā)明所述的磚坯也可不經(jīng)干燥步驟直接燒成。
本發(fā)明所得到的莫來石-高硅氧玻璃材料可以是各種形狀的制品(如耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等)，也可以做為熟料使用。
下面用實施例詳細說明實施例1將藍晶石礦石經(jīng)破碎、選礦后得到含藍晶石＞95％的精礦粉(要求TFe2O3＜1～1.5％)，再將藍晶石精礦粉超細粉碎，得到粒度＜30μm的藍晶石微粉。然后將藍晶石微粉與工業(yè)磷酸按100∶15的重量份數(shù)進行混合并充分攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料。將泥料用壓磚機在90Mpa壓力下制成磚坯，在110℃烘干24小時。將磚坯送入高溫窯爐中，升溫并在1200℃的條件下恒溫2小時，自然冷卻，即得所述莫來石-高硅氧玻璃材料。該材料耐火度＞1700℃，體積密度為2.05～2.15g/cm3，顯氣孔率為20％～23％，常溫耐壓強度達241～264Mpa，燒成線收縮率為0.92％。
本發(fā)明提供了一種用藍晶石微粉直接制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，工藝設(shè)計合理，原料豐富，工藝流程簡單，燒結(jié)溫度低，燒成收縮小，材料強度高，產(chǎn)品成本低，便于實施推廣，并有顯著的節(jié)能效果。本發(fā)明所獲得的產(chǎn)品——莫來石-高硅氧玻璃材料可做為耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等制品直接使用，也可做為熟料使用。
權(quán)利要求
1.一種用藍晶石微粉(即微米級粉體，下同)制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，是將藍晶石礦石經(jīng)破碎、選礦后得到含藍晶石＞95％的精礦粉，再將藍晶石精礦粉經(jīng)超細粉碎得到粒度＜30μm的藍晶石微粉，其特征在于是采用下述步驟進行的(1)混料步驟將所述藍晶石微粉與粘結(jié)劑按100∶10～100∶18的重量份數(shù)進行混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料，(2)成型步驟將所述泥料用壓磚機在70～150MPa壓力下制成磚坯，(3)干燥步驟將所述磚坯在100～110℃烘干24小時以上，或自然風干2天以上，(4)燒成步驟將所述磚坯送入高溫窯爐中，升溫并在1150～1300℃的條件下恒溫1.5～4.5小時，之后自然冷卻，即得上述莫來石-高硅氧玻璃材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用藍晶石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，其特征在于所使用的粘結(jié)劑為耐火材料工業(yè)通用的粘結(jié)劑，如工業(yè)級磷酸溶液、紙漿廢液或水玻璃溶液等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用藍晶石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，其特征在于磚坯也可不經(jīng)干燥步驟直接燒成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用藍晶石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，其特征在于產(chǎn)品可以是可供直接使用的制品，也可以做為熟料使用，其形狀可以是各種各樣的。
全文摘要
一種制備莫來石－高硅氧玻璃材料的方法,是將藍晶石礦石經(jīng)破碎、選礦得到藍晶石精礦粉,再經(jīng)超細粉碎制成微米級粉體(簡稱微粉),將藍晶石微粉與結(jié)合劑混合、壓制成型后,在1150～1300℃燒成,得到莫來石－高硅氧玻璃材料,該材料可以是可供直接使用的制品(如耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等),也可以做為熟料使用。本發(fā)明原料來源廣泛、工藝簡單、燒成溫度低、材料強度大、便于實施推廣。
文檔編號C03C6/02GK1184789SQ9712178
公開日1998年6月17日 申請日期1997年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者李博文 申請人:李博文