[发明专利]一种高热震高致密烧结镁砂的制备方法

说明书

本发明涉及一种高热震高致密烧结镁砂的制备方法，其制备过程包括细磨、混合、压球、干燥、煅烧，经细磨的轻烧氧化镁粉和Zr(OH)₂溶胶混合，经压球、干燥和煅烧，得到一种高热震高致密烧结镁砂。与现有技术相比，本发明的有益效果是：以轻烧镁砂为原料，通过细磨后与Zr(OH)₂溶胶混炼压球，煅烧后即可直接制得高热震高密度烧结镁砂原料，本发明工艺流程简单，使成本大幅降低，易于推广实施，且符合节能环保理念。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种高热震高致密烧结镁砂的制备方法。

背景技术

镁质耐火材料直接应用于钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷和化工、机械、电力等国民经济各个领域的高温工业生产过程中，是保证高温产业运行和技术发展必不可少的基础材料。镁砂作为典型镁质耐火材料具有熔点高、耐高温、抗碱性高温熔渣侵蚀性好等优点，是耐火材料制品中最重要的原料之一。烧结镁砂是生产镁质耐火材料的主要原料，其体积密度对于镁质耐火材料制品的抗渣侵性能和高温强度具有重要影响，直接影响耐火材料制品的使用寿命和服役性能。传统意义上讲，当烧结镁砂的体积密度≧3.40g/cm³时，所制备耐火材的制品使用性能显著提高，使用寿命为可以提升一倍。另外，这种高密度烧结镁砂可以一定程度上替代电熔镁砂做为耐火原料使用，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生产耐火材料成本。

目前大多耐火材料企业生产烧结镁砂所采用的生产工艺为：菱镁矿-浮选提纯-悬浮轻烧-轻烧氧化镁-磨细-压球-高温煅烧-烧结镁砂。采用上述工艺生产的烧结镁砂，一般情况下最高密度只能达到3.20-3.30g/cm³，无法满足下游产业的使用需求。国内科研人员也已经关注该材料的技术革新，专利CN1301228C“一种烧结镁砂的制备方法”，采用特殊工艺制备了体积密度大于3.40g/cm³的高密度烧结镁砂，即采用菱镁矿-经一次轻烧-进行多次水化处理得到氢氧化镁-再经二次轻烧得到轻烧氧化镁-成型-再次煅烧-烧结镁砂。从上述工艺可知，虽然得到了高密度烧结镁砂，但是经过两次轻烧和及多次水化、过滤、冷却和干燥及再次煅烧工艺过程，生产工艺相当繁杂，生产成本大幅增加，难以广泛应用。

除此以外，由于镁砂中主晶相方镁石热膨胀系数较大，高致密镁砂在遭受温度剧变时，热应力难以得到释放，因此，抗热震性能通常不佳，如何提高烧结镁砂的抗热震性能也是迫在眉睫。国内外相关专家也做了大量的研究工作，如采用复合添加剂技术，镁砂在生产过程中添加Al₂O₃、Cr₂O₃、Fe₂O₃等提高材料的抗热震性能和烧结性。但是，采用以上技术生产的镁砂的耐高温、抗侵蚀等性能受到到不同程度的影响。

发明内容

本发明针对现有的技术不足，提供了一种高热震高致密烧结镁砂的制备方法，以轻烧氧化镁粉，Zr(OH)₂溶胶为原料，经细磨、混合、压球、干燥、煅烧，得到一种高热震高致密烧结镁砂。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种高热震高致密烧结镁砂的制备方法，其特征在于，包括细磨、混合、压球、干燥和锻烧，其具体操作步骤如下：

1）细磨，将90-95重量份轻烧氧化镁粉细磨至200目以下；

2）混合，将细磨后的物料置于搅拌机中，将5-10重量份Zr(OH)₂溶胶均分5-8次加入到搅拌机中，混合10-30min；

3）压球，将混合后的物料，放入压球机中压球，压球压力为4-8Mpa，镁砂球直径为40-60mm；

4）干燥，将镁砂球置于100-120℃环境中干燥10-20小时，至镁砂球中水分含量小于1%；