[发明专利]一种轻质镁橄榄石耐火骨料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用天然镁橄榄石生产隔热性能好、成本低廉、轻质的耐火骨料以及它的制备方法,以天然镁橄榄石粉和菱镁矿粉作为起始物料，外加入结合剂；起始物料在球磨机中加入水和研磨球充分研磨并干燥得到共磨粉；在共磨好的物料中加入结合剂和水，在压力机上压制成具有规则形状的荒坯，坯体经自然干燥24h后，再入在干燥窑内在110℃下充分干燥。干燥后的坯体放于高温窑内在1420℃左右的温度下煅烧，煅烧后得到的成品再经破碎成合适的粒度，就得到本发明的轻质镁橄榄石耐火骨料。

技术领域

本发明涉及耐火材料行业所使用的一种轻质耐火骨料，尤其涉及一种利用天然镁橄榄石制备轻质耐火骨料的方法。

背景技术

目前，耐火行业所使用的轻质耐火材料普遍是以铝硅系材料为主，如轻质莫来石骨料等。但是铝资源的日渐减少和价格的日益攀升，寻找其它材质的轻质耐火材料迫在眉睫。

另外, 在制备轻质耐火材料时，通常要加入烧失物， 通过烧失物在高温下燃烧，来形成微孔，以实现轻质化。 烧失物多为无烟煤和碳, 因此在制备过程中，会造成一定的环境污染；有的造孔方法则为加入一些毫米级的聚苯乙烯小球，例如3-1mm，1-0mm，0.2mm等，该造孔剂高温烧后挥发时产生难闻的气味，由于该有机物含有苯环，具有一定的毒性。这些制备工艺均与现在的环境环保要求背道而驰的。

然而, 我国具有丰富的碱性耐火材料资源，开发碱性轻质耐火材料的工作很有意义。碱性耐火材料的主要成分为方镁石（MgO），由于方镁石的导热系数很高，决定了自然界的镁砂不能直接用于生产轻质隔热耐火材料; 如果用改性镁砂, 成本会急剧上升，另外，镁砂改性制备工艺也会造成环境的污染。

镁橄榄石（M₂S）的导热率低（是MgO的1/3~1/4），不水化，化学和矿物学性能好、耐金属熔体及渣的侵蚀，与大多数耐火材料具有良好的相容性，因此利用镁橄榄石制备高温隔热耐火材料是比较理想的。但是，由于Mg²⁺与Fe²⁺的离子半径相近，镁橄榄石与铁橄榄石可以形成广泛的类质同象，导致天然镁橄榄石中含有高达7~10%的Fe₂O₃等杂质，而铁橄榄石的熔点仅为1250℃，远低于镁橄榄石的熔点（1890℃），所以铁橄榄石的存在，严重影响了镁橄榄石的耐火性能的发挥。同时，由于自然界的镁橄榄石的成因较为复杂，因此都不同程度的存在偏镁橄榄石（MgO·SiO₂）、蛇纹石（3MgO·2SiO₂·2H₂O）和滑石（3MgO·4SiO₂·H₂O）等矿物相。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题存在的不足，提供一种利用天然镁橄榄石生产隔热性能好、成本低廉、轻质的耐火骨料以及它的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：这种轻质镁橄榄石耐火骨料以天然镁橄榄石粉和菱镁矿粉作为起始物料，外加入结合剂；起始物料在球磨机中加入水和研磨球充分研磨并干燥得到共磨粉；在共磨好的物料中加入结合剂和水，在压力机上压制成具有规则形状的荒坯，坯体经自然干燥24h后，再入在干燥窑内在110℃下充分干燥。干燥后的坯体放于高温窑内在1420℃左右的温度下煅烧，煅烧后得到的成品再经破碎成合适的粒度，就得到本发明的轻质镁橄榄石耐火骨料。

本发明包括起始物料和结合剂，起始物料包括天然镁橄榄石粉、菱镁矿粉，加入的重量份数为：天然镁橄榄石粉60-70份，菱镁矿粉30- 40份，结合剂为亚硫酸纸浆废液，加入量为起始物料总重量的0.3%。

本发明的这种轻质镁橄榄石耐火骨料的制备方法为：

步骤一、准备原料；把天然镁橄榄石破碎至粒度小于300目，把菱镁矿破碎至粒度小于320目；