專利名稱：用紅柱石微粉制備莫來石－高硅氧玻璃材料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法。
莫來石-高硅氧玻璃材料是一種由晶相的莫來石與非晶相的高硅氧玻璃(主要由SiO2組成的玻璃相)構成的復相耐火材料。與傳統(tǒng)的高鋁質耐火材料相比，這種材料的突出特點是其結合相為熱膨脹系數(shù)較低、高溫下可轉變?yōu)楦哒扯纫合嗟母吖柩醪Ａ?，因不含方石英和剛玉，在使用過程中沒有方石英晶形變化帶來的不良影響，從而提高了制品的體積穩(wěn)定性、耐急冷急熱性、高溫抗蠕變性和使用壽命。80年代以來，美國佐治亞粘土公司和英國瓷土公司分別以鋁礬土為原料生產了莫來石-高硅氧玻璃熟料。在國內，有“莫來石-高硅氧玻璃復相材料的研制”(耐火材料，1997年第1期)和“用礬土制備莫來石-高硅氧玻璃材料”(耐火材料，1997年第1期)兩篇文獻分別介紹了以高嶺土和鋁礬土為原料試制莫來石-高硅氧玻璃熟料的方法。但上述方法都以制備莫來石-高硅氧玻璃熟料為目的，工藝較為復雜、燒成收縮大、燒成溫度高(燒成溫度在1500℃以上)、能耗大，并且其直接產品不能做為制品使用。
本發(fā)明的目的是提供一種用紅柱石微粉(即微米級粉體，下同)直接制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法。該方法是利用紅柱石在高溫條件下分解形成莫來石和SiO2熔體熔體冷卻后形成玻璃的原理，通過燒結法合成莫來石-高硅氧玻璃材料。該方法工藝流程簡單，燒結溫度低，易于實施推廣，產品可做為制品直接使用。
本發(fā)明是通過下述方式實現(xiàn)的。
這種用紅柱石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，是將紅柱石礦石經破碎、選礦后得到含紅柱石＞95％的精礦粉，再將紅柱石精礦粉經超細粉碎得到粒度＜40μm的紅柱石微粉，并采用下述步驟進行的(1)混料步驟將所述紅柱石微粉與粘結劑按100∶8～100∶15的重量份數(shù)進行混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料。
(2)成型步驟將所述泥料用壓磚機在70～150Mpa壓力下制成磚坯。
(3)干燥步驟將所述磚坯在100～110℃烘干24小時以上，或自然風干2天以上。
(4)燒成步驟將所述磚坯送入高溫窯爐中，升溫并在1200～1350℃的條件下恒溫1.5～5小時，之后自然冷卻，即得所述莫來石-高硅氧玻璃材料。
本發(fā)明中，從紅柱石微粉的制備到莫來石-高硅氧玻璃材料的制成的過程都是采用通用設備進行的。
本發(fā)明所使用的原料-紅柱石微粉，是從紅柱石礦石制得的。紅柱石礦石經破碎，采用常規(guī)方法如重選、浮選、磁選等選礦方法，得到含紅柱石＞95％的精礦粉，要求TFe2O3＜1.5％。再用常規(guī)超細粉碎設備將紅柱石精礦粉粉碎得到粒度＜40μm的紅柱石微粉。
本發(fā)明所使用的粘結劑為耐火材料工業(yè)通用的粘結劑，如工業(yè)級磷酸溶液、紙漿廢液、水玻璃溶液等。
本發(fā)明所述的磚坯也可不經干燥步驟直接燒成。
本發(fā)明所獲得的產品可以是各種形狀的制品(如耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等)，也可以做為熟料使用。
下面用實施例詳細說明實施例1將紅柱石礦石經破碎、選礦后得到含紅柱石＞95％的精礦粉(要求TFe2O3＜1.5％)，再將紅柱石精礦粉超細粉碎，得到粒度＜40μm的紅柱石微粉。然后將紅柱石微粉與工業(yè)磷酸按100∶10的重量份數(shù)進行混合并充分攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料。將泥料用壓磚機在90Mpa壓力下制成磚坯，在110℃烘干24小時。將磚坯送入高溫窯爐中，升溫并在1280℃的條件下恒溫2小時，自然冷卻，即得上述莫來石-高硅氧玻璃材料。該材料耐火度＞1700℃，體積密度為2.10g/cm3，顯氣孔率為25％～28％，常溫耐壓強度為104～125MPa，燒成線收縮率為2.1％。
本發(fā)明提供了一種用紅柱石微粉直接制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，工藝設計合理，原料豐富，工藝流程簡單，燒結溫度低，生產成本低，便于實施推廣，并有良好的節(jié)能效果。本發(fā)明所獲得的產品——莫來石-高硅氧玻璃材料可以做為耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等不同形狀的制品直接使用，也可以做為熟料使用。
權利要求
1.一種用紅柱石微粉(即微米級粉體，下同)制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，是將紅柱石礦石經破碎、選礦后得到含紅柱石＞95％的精礦粉，再將紅柱石精礦粉經超細粉碎得到粒度＜40μm的紅柱石微粉，其特征在于采用下述步驟進行的(1)混料步驟將所述紅柱石微粉與粘結劑按100∶8～100∶15的重量份數(shù)進行混合并攪拌5～10分鐘，使其成為均勻的泥料，(2)成型步驟將所述泥料用壓磚機在70～150Mpa壓力下制成磚坯，(3)干燥步驟將所述磚坯在100～110℃烘干24小時以上，或自然風干2天以上，(4)燒成步驟將所述磚坯送入高溫窯爐中，升溫并在1200～1350℃的條件下恒溫1.5～5小時，之后自然冷卻，即得上述莫來石-高硅氧玻璃材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的用紅柱石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，其特征在于所使用的粘結劑為耐火材料工業(yè)通用的粘結劑，如工業(yè)級磷酸溶液、紙漿廢液或水玻璃溶液等。
3.根據(jù)權利要求1所述的用紅柱石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，其特征在于磚坯可不經干燥步驟直接燒成。
4.根據(jù)權利要求1所述的用紅柱石微粉制備莫來石-高硅氧玻璃材料的方法，其特征在于產品可以是可供直接使用的制品(如耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等)，也可以做為熟料使用，其形狀不限。
全文摘要
一種制備莫來石—高硅氧玻璃材料的方法。該方法是將紅柱石礦石經破碎、選礦得到紅柱石精礦粉,再經超細粉碎制成微米級粉體(簡稱微粉),將紅柱石微粉與結合劑混合、壓制成型后,在1200～1350℃燒成,得到莫來石－高硅氧玻璃材料,該材料可以是各種形狀的制品(如耐火磚、陶瓷窯具及陶瓷元器件等),也可以做為熟料使用。本發(fā)明原料來源廣泛、工藝簡單、燒成溫度低、產品成本低、便于實施推廣。
文檔編號C03C6/00GK1184788SQ9712178
公開日1998年6月17日 申請日期1997年12月22日 優(yōu)先權日1997年12月22日
發(fā)明者李博文, 王寧, 宋玉國 申請人:李博文, 王寧, 宋玉國