專利名稱：一種電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定型二氧化鋯的制備方法，尤其涉及一種電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法。
背景技術(shù)：
穩(wěn)定型二氧化鋯制取方法一般有兩種化學(xué)法和電熔法。目前電熔法主要采用“二次熔煉法”，二次熔煉法生產(chǎn)穩(wěn)定二氧化鋯，即先用鋯英砂冶煉出二氧化鋯后，再用二氧化鋯加穩(wěn)定劑進(jìn)行二次冶煉制成穩(wěn)定二氧化鋯。而“一次熔煉法”是將鋯英砂原料在電爐內(nèi)一次完成脫硅和穩(wěn)定化晶型熔煉，其生產(chǎn)成本不高于普通“二次熔煉法”生產(chǎn)成本的90%，噸成本可節(jié)省2千元以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種熔煉過程中能耗低、生產(chǎn)時(shí)間短、產(chǎn)品穩(wěn)定性高的一次電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的技術(shù)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，包括以下步驟I)爐料制備將鋯英砂50-70重量份、焦炭2-15重量份混合1_2小時(shí)，混合均勻后制成爐料；2) 一次熔煉在4小時(shí)內(nèi)均勻的把爐料加入到電弧爐內(nèi)進(jìn)行脫硅，溫度控制在2000-2300°C，電極電壓為70-210V，電流為3000-8000A，待脫硅0. 5-2小時(shí)后，再加入穩(wěn)定劑2-20份重量，提高電弧爐內(nèi)溫度到2200-3200°C進(jìn)行穩(wěn)定化處理，保溫1_3小時(shí)。為了加快脫硅速率、提高脫硅水平，本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)化，步驟2)中待爐料全部加完后，再往電弧爐內(nèi)加入焦炭1-10重量份。其中，步驟2)中爐料脫硅時(shí)電弧爐內(nèi)溫度為2150°C，穩(wěn)定化處理時(shí)電弧爐內(nèi)溫度為 2800 0C o為了使?fàn)t料混合更加均勻，本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)化，步驟I)中爐料通過雙錐混合機(jī)混合均勻。其中，所述穩(wěn)定劑為氧化鈣、氧化鎂和氧化釔中的一種或兩種組合。本發(fā)明的有益效果是，先將鋯英砂和碳粉加入電弧爐中進(jìn)行脫硅熔煉，待脫硅完成后再加入穩(wěn)定劑進(jìn)行晶型熔煉，使熔煉工序從二次熔煉變成一次熔煉，一步到位，冶煉出穩(wěn)定型二氧化鋯，通過一次熔煉法生產(chǎn)穩(wěn)定型二氧化鋯達(dá)到取代通常二次熔煉法的目的，節(jié)約10%以上的生產(chǎn)成本，并且大大減少了生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)通過本方法制備的二氧化鋯的穩(wěn)定化率在60-100%可控。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式詳予說明。實(shí)施例I將鋯英砂50重量份、焦炭3重量份投入到雙錐混合機(jī)中，混合1-2小時(shí)，待混合均勻后，取出，放到輸出功率、電壓、電流可調(diào)控的電弧爐中，在I小時(shí)內(nèi)均勻的把爐料加入到電弧爐內(nèi)進(jìn)行脫硅，溫度控制在2000°C，電極電壓為70-210V，電流為3000-8000A，待爐料全部加完脫硅I小時(shí)后，根據(jù)電弧爐內(nèi)脫硅情況，加焦炭1-10重量份，進(jìn)行徹底脫硅，脫硅完成后，再加入氧化鈣5重量份提高電弧爐內(nèi)溫度到2700°C進(jìn)行穩(wěn)定化處理，保溫1-3小時(shí)。實(shí)施例2
將鋯英砂60重量份、焦炭7重量份投入到雙錐混合機(jī)中，混合1-2小時(shí)，待混合均勻后，取出，放到輸出功率、電壓、電流可調(diào)控的電弧爐中，在2小時(shí)內(nèi)均勻的把爐料加入到電弧爐內(nèi)進(jìn)行脫硅，溫度控制在2150°C，電極電壓為70-210V，電流為3000-8000A，待爐料全部加完脫硅0. 5小時(shí)后，根據(jù)電弧爐內(nèi)脫硅情況，加焦炭1-10重量份，進(jìn)行徹底脫硅，脫硅完成后，再加入氧化鈣和氧化鎂組合物5重量份，提高電弧爐內(nèi)溫度到2800°C進(jìn)行穩(wěn)定化處理，保溫1-3小時(shí)。實(shí)施例3將鋯英砂70重量份、焦炭10重量份投入到雙錐混合機(jī)中，混合1-2小時(shí)，待混合均勻后，取出，放到輸出功率、電壓、電流可調(diào)控的電弧爐中，在2小時(shí)內(nèi)均勻的把爐料加入到電弧爐內(nèi)進(jìn)行脫硅，溫度控制在2300°C，電極電壓為70-210V，電流為3000-8000A，待爐料全部加完脫硅I. 5小時(shí)后，根據(jù)電弧爐內(nèi)脫硅情況，加焦炭1-10重量份，進(jìn)行徹底脫硅，脫硅完成后，再加入氧化鈣和氧化釔組合物5重量份，提高電弧爐內(nèi)溫度到3000°C進(jìn)行穩(wěn)定化處理，保溫1-3小吋。對(duì)上述實(shí)施例產(chǎn)品進(jìn)行成分檢測，結(jié)果如下表
I SiO2含量 「Al2O3含量"! Fe2O含量 [TiO2含量 |_ ZrO2含量丨CaO含量實(shí)施例 I 0.042% 0. 17%0.026% 0. 141% 95. 75% 3.87%
實(shí)施例 2 0.051% 0. 18%0.021% 0. 137% 95.65% 3.96%
實(shí)施例 3 0.033% 0. 17%0.027% 0. 139% 95. 73% 3.9%對(duì)上述實(shí)施例產(chǎn)品進(jìn)行雜質(zhì)檢測和穩(wěn)定化檢測，結(jié)果如下表
雜質(zhì)含量穩(wěn)定化率
實(shí)施例I 0.4%83%
實(shí)施例2 0. 33%87%
實(shí)施例3 0. 35%86%
由上表可知，本發(fā)明電熔法制備穩(wěn)定型ニ氧化鋯的方法先將鋯英砂和碳粉加入電弧爐中進(jìn)行脫硅熔煉，待脫硅完成后再加入穩(wěn)定劑進(jìn)行晶型熔煉，使熔煉エ序從二次熔煉變成一次熔煉，一歩到位，冶煉出穩(wěn)定型ニ氧化鋯，通過一次熔煉法生產(chǎn)穩(wěn)定型ニ氧化鋯，達(dá)到取代二次熔煉法生產(chǎn)穩(wěn)定鋯產(chǎn)品的目的，節(jié)約10%以上的生產(chǎn)成本，并且可控制電熔穩(wěn)定型ニ氧化鋯產(chǎn)品中復(fù)合雜質(zhì)低于0. 4%，同時(shí)通過本方法制備的ニ氧化鋯的穩(wěn)定化率在60-100%可調(diào)。 以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)爐料制備將鋯英砂50-70重量份、焦炭2-15重量份混合0.5-2小時(shí)，混合均勻后制成爐料； 2)—次熔煉在4小時(shí)內(nèi)均勻的把爐料加入到電弧爐內(nèi)進(jìn)行脫硅，溫度控制在2000-2300°C,電極電壓為70-210V，電流為3000-8000A，待脫硅0. 5-2小時(shí)后，再將穩(wěn)定劑2-20份重量加入電弧爐內(nèi)，提高電弧爐內(nèi)溫度到2100-3200°C進(jìn)行穩(wěn)定化處理，保溫0. 5-3小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，其特征在于，步驟2)中待爐料全部加完后，再往電弧爐內(nèi)加入焦炭1-10重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，其特征在于，步驟2)中爐料脫硅時(shí)電弧爐內(nèi)溫度為2150°C，穩(wěn)定化處理時(shí)電弧爐內(nèi)溫度為2800°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，其特征在于，步驟I)中爐料通過雙錐混合機(jī)混合均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為氧化鈣、氧化鎂和氧化釔中的一種或兩種組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能電熔法制備穩(wěn)定型二氧化鋯的方法，包括以下步驟1)爐料制備將鋯英砂50-70重量份、焦炭2-15重量份混合0.5-2小時(shí)，混合均勻后制成爐料；2)一次熔煉法在4小時(shí)內(nèi)均勻的把爐料加入到電弧爐內(nèi)進(jìn)行脫硅，溫度控制在2000-2300℃，電極電壓為70-210V，電流為3000-8000A，待熔煉脫硅1-2小時(shí)后，再將穩(wěn)定劑2-20份重量加入電弧爐內(nèi)，提高電弧爐內(nèi)溫度到2100-3200℃進(jìn)行穩(wěn)定化處理，保溫1-3小時(shí)。通過一次熔煉法生產(chǎn)穩(wěn)定型二氧化鋯達(dá)到取代通常的二次熔煉法生產(chǎn)工藝，節(jié)能顯著，節(jié)約10～20％的生產(chǎn)成本，并且大大減少了生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)通過本方法制備的二氧化鋯的穩(wěn)定化率可在60～100％進(jìn)行調(diào)控。
文檔編號(hào)C01G25/02GK102653417SQ20121008397
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者李小毅 申請人:三祥新材股份有限公司