[发明专利]一种超细提纯精矿粉烧结镁砂的制备方法

说明书

本发明公开了一种超细提纯精矿粉烧结镁砂制备方法，本发明采用菱镁矿为原料，通过两级粉碎和研磨得到超细菱镁精矿粉，经过压制成型和高温煅烧直接获得体积密度≥3.40g/cm³高密度烧结镁砂。本发明取消了以往制备过程中所需要的轻烧设备和工艺，使高密度烧结镁砂的制备过程变得简单易行，生产周期缩短，设备投资和生产成本大幅降低。本发明与现有高密度烧结镁砂技术相比较，其生产周期缩短了1/2，设备投资降低了50％，生产成本降低了40％以上，具有良好的技术和经济价值以及广泛的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及耐火材料制造技术领域，尤其涉及一种通过两级超细提纯精矿粉制备高密度烧结镁砂的制备方法。

背景技术

烧结镁砂作为碱性耐火材料的主要原料，其体积密度对于耐火材料的抗渣侵性能和高温强度具有重要影响，直接影响耐火材料的使用寿命。研究结果和生产实践表明，当烧结镁砂的体积密度≧3.40g/cm³时，所制备耐火材料的使用性能显著提高，使用寿命为一般密度烧结镁砂的一倍，并可以替代电熔镁砂作为耐火原料使用。这样不但可以节省能源、减少环境污染，同时还可以大幅度降低耐火原料的生产成本。

目前，公开报道的制备高密度烧结镁砂的生产工艺有以下两种。

第一种制备工艺如图1所示为：菱镁矿→一次轻烧得到轻烧氧化镁→水化处理得到氢氧化镁→二次轻烧得到轻烧氧化镁→压力成型→高温煅烧→高密度烧结镁砂(详见授权公告号CN1301228C“一种烧结镁砂的制备方法”)。

第二种工艺如图2所示为：菱镁矿→细磨及浮选提纯→超细粉碎和研磨→轻烧得到轻烧氧化镁→压制成型→高温煅烧。

从上述两种制备工艺过程可知，第一种制备工艺首先要将菱镁矿转化为氢氧化镁，再以氢氧化镁作为原料制造高密度烧结镁砂。尽管利用上述工艺可以制备体积密度大于3.40g/cm³的高密度烧结镁砂，但由于需要经过两次轻烧和原料转化，生产设备以及工艺过程繁杂，使生产成本大幅增加。

第二种制备工艺是以菱镁矿为原料，通过两级研磨和一次浮选提纯选矿处理获得超细菱镁精矿粉，经过一次轻烧获得轻烧氧化镁粉体，再经过压制成型和高温煅烧制得高密度烧结镁砂。

与第一种工艺相比，第二种工艺方法简单了许多，缩短了生产周期，成本亦大幅下降。但是，无论是第一种工艺，还是第二种工艺，都需要经过轻烧分解过程制备轻烧氧化镁。而轻烧分解菱镁矿除了需要轻烧窑及一系列辅助设备之外，还需要大量燃料加热轻烧窑至850～1000℃，以保证菱镁矿的完全分解。因此，还需要大量的能源供应。

通常，一座煅烧烧结镁砂的竖窑或回转窑要同时配置三座轻烧窑才能满足其生产需求。而建设三座轻烧窑及其辅助设备的费用与一座煅烧镁砂的竖窑或回转窑的建设费用相当。另外，轻烧分解菱镁矿用的燃料费用为竖窑煅烧镁砂的50％。

另一方面，在煅烧烧结镁砂时，煅烧窑的高温区温度高达1800～2000℃。由高温区排出的热量除了少部分用于预热烧结原料之外，其余大部分排出窑外。不但造成了能源的极大浪费，同时也使煅烧窑顶部温度过高，致使设备使用寿命大幅度降低。

发明内容

本发明为了克服当前现有技术和工艺方法在制备高密度烧结镁砂过程中所存在的不足和缺陷，提出一种通过两级超细研磨提纯精矿粉制备高密度烧结镁砂的方法。本发明的制备方法是以菱镁矿为原料，通过一级细磨及浮选提纯选矿以及通过二级超细粉碎和研磨，然后通过压制成型和高温煅烧直接制得高密度烧结镁砂。

本发明超细提纯精矿粉烧结镁砂的制备方法，采用两级研磨和粉碎得到超细菱镁精矿粉，经压制成型并直接通过高温煅烧获得高密度烧结镁砂；工艺步骤如下：

1)一级研磨精矿粉提纯选矿，首先进行一级研磨精矿粉提纯选矿处理，采用菱镁矿为原料，将所述菱镁矿磨细至200目，即细度为74μm菱镁矿粉；其中，-200目菱镁矿粉含量≥75％，获得所需纯度的菱镁精矿粉；