[发明专利]镁晶材料生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过橄榄石生产镁晶材料的工业化生产方法。

背景技术

经过提纯制备的纯晶体镁橄榄石称为镁晶材料。橄榄石存在于超基性岩带，由于成矿条件及地质结构差异，常与不同程度的同类蚀变产物如滑石、蛇玟石、纯橄榄石共存于矿床中。自然界中存在的橄榄石常以镁橄榄石固熔体的形式存在，橄榄石矿床常与铬铁矿共生，所含一定量的铁、钛、镍、铬等金属以包裹的形式存在于橄榄石晶体颗粒的裂隙之中。由于铁、钛、镍、铬等金属及杂质的存在，天然镁橄榄石(简称M₂S)与纯净晶体在性能及应用范围和使用价值上有着巨大的差别，纯净晶体的热稳定性、超高压超强电流绝缘性好，是MgO-SiO₂系列中最稳定的高温相耐火材料和特瓷材料。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种通过电弧炉对天然橄榄石进行再结晶加工处理，清除晶格间的铁、钛、镍、铬等金属及杂质，并在再结晶过程中将部分偏硅酸镁转变为正硅酸镁，从而制得纯净橄榄石晶体-镁晶材料。

本发明的目的是这样实现的：一种镁晶材料生产方法，将镁橄榄石及其重量5-15％的重烧镁砂、0-2％锈铁销、0.5-1％的抗氧化剂置入三相电极炉中，控制三相电极弧间温度为2000-3200℃，使混合物熔融呈液体状离开电弧区，连续加入上述配比物料，控制炉液温度在1900-2000℃，加热45-60分钟，对弧区连续加料，岩渣经再结晶富集流出炉体到中间包，在中间包中风冷固化，沉入底部的为硅铁合金块，上层的即为镁晶材料。将得到的镁晶块进行粉碎，通过磁选除去少量存在于镁晶块中富集不完整的硅铁合金颗粒。抗氧化剂为石墨电极块。

本发明所提供的镁晶材料生产方法，通过在电弧炉的作用下，使天然镁橄榄石中的铁、钛、镍、铬等金属及杂质除去，得到了镁晶材料，提高了其应用范围和使用价值，得到的镁晶材料热稳定性、超高压超强电流绝缘需性好，是MgO-SiO₂系列中最稳定的高温相耐火材料和特瓷材料。

具体实施方式

本发明的生产制备原理如下：

M₂S熔点为1890℃，在1900℃左右完成熔融，再结晶并富集。

炉液中部分橄榄石重烧生成非晶质SiO₂；部分M₂S被还原成MgSiO₃，即MS玻璃相；同时在炉液中的SiO₂与游离态MS和加入的辅料镁砂(MgO)反应而生成高温相的M₂S。

炉液中还残存的SiO₂则与被还原出来的Fe发生反应，生成FeSi并进行富集，FeSi以其比重差，将原料中带入的钛、镍、铬等金属和FeSi富集成块、片状而与炉液中的M₂S晶体分离。如果原料纯度高或辅料MgO加入量足够多时，则FeSi生成量少，富集不成块、片状FeSi，而呈细小颗粒Fe及FeSi夹杂在冷凝的镁晶材料中，可在镁晶材料破碎加工过程中用磁铁加以吸除或收集。

原料中所含微量轻金属杂质元素：AI₂O₃、CaO等，在1900℃以上生成MA(镁、铝尖晶石高温相)和CMS(钙镁橄榄石)低温相，并与M₂S晶体混杂共存，且无法分离。

实施例一：

将镁橄榄石2500Kg、镁橄榄石重量的5％即125Kg的重烧镁砂、其重量0.5％即125Kg的抗氧化剂即石墨碎块置入三相电极炉中，控制三相电极弧间温度为2000℃，使混合物熔融呈液体状离开电弧区，连续加入上述配比物料，控制炉液温度在1900℃，加热60分钟，对弧区连续加料，岩渣经再结晶富集流出炉体到中间包，在中间包中风冷固化，沉入底部的为硅铁合金块，上层的即为镁晶材料。将得到的镁晶块进行粉碎，通过磁选除去少量存在于镁晶块中富集不完整的硅铁合金颗粒。

实施例二：