本發(fā)明屬于耐火材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純鎂橄欖石的濕法生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
純鎂橄欖石是一種島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，化學(xué)分子式為Mg2SiO4，屬斜方晶系，具有熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱系數(shù)低、不水化、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐金屬熔體和渣的侵蝕以及與大多數(shù)耐火材料相容性好的特點(diǎn)。但是，目前還未發(fā)現(xiàn)天然純鎂橄欖石?，F(xiàn)在生產(chǎn)的鎂橄欖石質(zhì)耐火材料，大多數(shù)采用天然鐵鎂橄欖石原料，屬于弱堿性耐火材料，主要化學(xué)組成為氧化鎂、氧化硅和氧化鐵，以鎂橄欖石（2Mg0-SiO2)為主晶相，并含有一定數(shù)量的鐵酸鎂。鎂橄欖石質(zhì)耐火材料具有一定的抗堿性熔渣能力，較高的耐火度和荷重軟化溫度，較強(qiáng)的抗氧化鐵侵蝕能力。但是，由于材料中含有8%以上的氧化鐵，在玻璃窯蓄熱室內(nèi)等部位使用時(shí)受氣氛影響極大，特別是在還原氣氛下氧化鎂將置換磚中的氧化鐵、氧化鋁生成鐵酸鎂、鎂鋁尖晶石、頑火輝石（MgO·SiO2)，這些反應(yīng)伴隨24. 3% 的體積膨脹。含氧化鐵的鎂橄欖石耐火材料在使用過(guò)程中若經(jīng)歷氣氛變化，材料體積發(fā)生急變，造成結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度下降，從而導(dǎo)致材料過(guò)早損毀。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高純鎂橄欖石的濕法生產(chǎn)工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種高純鎂橄欖石的濕法生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：取主原料、木質(zhì)素磺酸鈣和水，密封研磨得泥漿a（泥漿a中顆粒的粒度500目篩余不大于5%），泥漿a經(jīng)脫水、成型、烘干和煅燒即得；所述木質(zhì)素磺酸鈣的加入量為主原料重量的0.1～0.5%，水的加入量為主原料重量的1.0～1.3倍；所述主原料由下述重量份數(shù)的原料組成：鎂質(zhì)原料50-60份、硅質(zhì)原料40-50份、鎂橄欖石5-10份。
所述鎂質(zhì)原料為輕燒鎂砂或燒結(jié)鎂砂，硅質(zhì)原料為硅石粉；鎂質(zhì)原料、硅質(zhì)原料的粒徑均不大于1mm。
所述泥漿a脫水、成型、烘干步驟為：泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b；泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥，經(jīng)擠壓、切割形成泥段c；將泥段c送至干燥機(jī)中烘干得泥料d。
所述壓濾機(jī)內(nèi)脫水時(shí)的壓力不大于2.5Mpa；真空擠泥機(jī)真空度不小于0.085Mpa。
所述干燥機(jī)中烘干時(shí)的烘干溫度250～280℃，烘干時(shí)間為60～90min。
所述所述煅燒在窯爐中進(jìn)行，條件為：煅燒溫度1700-1750℃，保溫時(shí)間15～30min，總煅燒時(shí)間10～15h。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明濕法合成鎂橄欖石具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）采用濕法球磨機(jī)對(duì)原料進(jìn)行混煉、研磨，水的加入不僅改善了生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，能耗低，而且由于水分子在研磨中沿著物料毛細(xì)管壁或微裂紋擴(kuò)散至狹窄地區(qū)，對(duì)裂紋的四壁產(chǎn)生約0.1MPa的壓力，使得物料更容易劈裂開，另外還可以促進(jìn)各種原料分布均勻，從而使得比表面積增大，反應(yīng)活性增強(qiáng)；2）采用真空練泥機(jī)成型，可使泥料中的空氣體積由原來(lái)的7～10%降低到0.5～1%，組成更加均勻，可塑性和密度均得到增加，保證了成型后的坯體強(qiáng)度和煅燒后的體積密度；3）煅燒所得鎂橄欖石產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，體積密度高于2.75g/cm3；經(jīng)XRD檢測(cè)，鎂橄欖石含量在97%；顏色斷面為灰白色，質(zhì)地細(xì)膩，品質(zhì)好。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
實(shí)施例1
一種高純鎂橄欖石的濕法生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：取主原料、木質(zhì)素磺酸鈣和水，密封研磨10h得泥漿a，泥漿a中顆粒的粒度500目篩余1%（指質(zhì)量百分比，下同），泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水10min得泥餅b，壓濾脫水壓力為1.8MPa；泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥（真空度為0.085MPa），經(jīng)擠壓、切割形成直徑20mm、長(zhǎng)度50mm的圓柱形泥段c；將泥段c送至干燥機(jī)中烘干得泥料d；將泥料d送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒即得；所述木質(zhì)素磺酸鈣的加入量為主原料重量的0.3%，水的加入量為主原料重量的1.2倍；所述主原料由下述重量份數(shù)的原料組成：鎂質(zhì)原料60份、硅質(zhì)原料40份、鎂橄欖石5份。
所述鎂質(zhì)原料為燒結(jié)鎂砂，硅質(zhì)原料為硅石粉；鎂質(zhì)原料、硅質(zhì)原料的粒徑均不大于1mm。
所述干燥機(jī)中烘干時(shí)的烘干溫度250℃，烘干時(shí)間為80min。
所述煅燒條件為：煅燒溫度1730℃，保溫時(shí)間15min，總煅燒時(shí)間15h。
本實(shí)施例出窯后得到高純鎂橄欖石，經(jīng)檢測(cè)所得高純鎂橄欖石的體積密度為2.80g/cm3。XRD檢測(cè)鎂橄欖石含量為97%，體積密度的測(cè)定參照GB/T2999-2002。
實(shí)施例2
一種高純鎂橄欖石的濕法生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：取主原料、木質(zhì)素磺酸鈣和水，密封研磨研磨10h得泥漿a，泥漿a中顆粒的粒度500目篩余5%，泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b，壓濾脫水壓力為2.2Mpa；泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥（真空度為0.085MPa），經(jīng)擠壓、切割形成直徑20mm、長(zhǎng)度50mm的圓柱形泥段c；將泥段c送至干燥機(jī)中烘干得泥料d；將泥料d送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒即得；所述木質(zhì)素磺酸鈣的加入量為主原料重量的0.5%，水的加入量為主原料重量的1.0倍；所述主原料由下述重量份數(shù)的原料組成：鎂質(zhì)原料55份、硅質(zhì)原料40份、鎂橄欖石5份。
所述鎂質(zhì)原料為輕燒鎂砂，硅質(zhì)原料為硅石粉；鎂質(zhì)原料、硅質(zhì)原料的粒徑均不大于1mm。
所述干燥機(jī)中烘干時(shí)的烘干溫度280℃，烘干時(shí)間為70min。
所述煅燒條件為：煅燒溫度1700℃，保溫時(shí)間20min，總煅燒時(shí)間12h。
本實(shí)施例出窯后得到高純鎂橄欖石，經(jīng)檢測(cè)所得高純鎂橄欖石的體積密度為2.76g/cm3。XRD檢測(cè)鎂橄欖石含量為96.8%，體積密度的測(cè)定參照GB/T2999-2002。
實(shí)施例3
一種高純鎂橄欖石的濕法生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：取主原料、木質(zhì)素磺酸鈣和水，密封研磨10h得泥漿a，泥漿a中顆粒的粒度500目篩余4%，泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b，壓濾脫水壓力為2.2Mpa；泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥（真空度為0.085MPa），經(jīng)擠壓、切割形成直徑20mm、長(zhǎng)度50mm的圓柱形泥段c；將泥段c送至干燥機(jī)中烘干得泥料d；將泥料d送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒即得；所述木質(zhì)素磺酸鈣的加入量為主原料重量的0.1%，水的加入量為主原料重量的1.3倍；所述主原料由下述重量份數(shù)的原料組成：鎂質(zhì)原料50份、硅質(zhì)原料40份、鎂橄欖石10份。
所述鎂質(zhì)原料為燒結(jié)鎂砂，硅質(zhì)原料為硅石粉；鎂質(zhì)原料、硅質(zhì)原料的粒徑均不大于1mm。
所述干燥機(jī)中烘干時(shí)的烘干溫度260℃，烘干時(shí)間為85min。
所述煅燒條件為：煅燒溫度1720℃，保溫時(shí)間30min，總煅燒時(shí)間10h。
本實(shí)施例出窯后得到高純鎂橄欖石，經(jīng)檢測(cè)所得高純鎂橄欖石的體積密度為2.78g/cm3。XRD檢測(cè)鎂橄欖石含量為96.5%，體積密度的測(cè)定參照GB/T2999-2002。
上述高純鎂橄欖石濕法生產(chǎn)工藝中真空練泥也可以根據(jù)要求，擠壓成型為其它形狀。另外，本發(fā)明高純鎂橄欖石也適用于在隧道窯，倒焰窯等常見(jiàn)窯爐中煅燒生產(chǎn)。
上述實(shí)施例僅用于說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同替換及不脫離本發(fā)明精神和范圍的修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。