一種生產鎂橄欖石耐火材料的方法

2023-05-01 11:41:16

專利名稱：一種生產鎂橄欖石耐火材料的方法
技術領域：
本發明涉及一種耐火材料生產方法，尤其涉及生產鎂橄欖石耐火材料的方法。
背景技術：
菱鎂礦浮選的尾礦為菱鎂石礦開採後，經過加工，進行浮選得到的含雜質較高，特別 是含二氧化矽較高的礦， 一般將此類尾礦當作廢物扔掉。
鎂砂豎窯除塵粉為菱鎂石礦開採後，在豎窯中煅燒成各種級別的鎂砂，在煅燒排煙過 程中，在排煙系統中所含的灰塵。
隨著工業的不斷發展，上述菱鎂礦浮選的尾礦、鎂砂豎窯除塵粉的數量越來越多，目前 的處理方式主要為堆放，不僅大量佔用土地，而且上述物質也很容易飄浮在空中，造成揚塵 汙染。
隨著鋼鐵工業的發展和煉製純淨鋼的要求，鹼性耐火材料特別是鹼性輕質保溫耐火材料 成為鋼鐵冶煉工藝裝備急需的耐火材料。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種減少菱鎂石浮選尾礦和鎂砂豎窯除塵粉的汙染，用 其生產鎂橄欖石耐火材料的生產方法。
為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案 一種生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其中該方法包括以下步驟
a. 將菱鎂石浮選尾礦或鎂砂豎窯除塵粉與輕燒鎂粉、矽石粉混合成混合物料，使混合
物料中重量比Mg0/Si02=1.342 1.476;
b. 按重量份比，取a步驟中所得的混合物料80—100份，可燒失物0-20份混合均勻， 再外加水30-70份混合均勻製成磚坯；
c. 將步驟b中所得的磚坯在15-50'C的條件下乾燥3—24小時，然後在ll(TC下乾燥12 小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在500'C 65(TC下保溫2-3小時，再在150(TC下保溫3 5 小時；
本發明所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其中，在步驟a中，按重量份比，取粒徑《0. 15 ran的菱鎂石浮選尾礦20 60份、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉10 40份、粒徑《0. 074 咖的矽石粉0 40份，製成混合物料，取樣測定該混合物料中Mg0/Si02,該比值超出
1. 342 1. 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使Mg0 / SiO產l. 342~1. 476。
本發明所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其中，在步驟a中，按重量份比，取菱鎂石 浮選尾礦30 50份、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉20 30份、粒徑《0. 074咖的矽石粉20 30份，製成混合物料，取樣測定該混合物料中Mg0 / Si02，該比值超出1. 342 1. 476時，通 過添加輕燒鎂粉或矽石粉使MgO/Si0^1.342 1.476。
本發明所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其中，在步驟a中，按重量份比，取粒徑《
0. 5 mm的鎂砂豎窯除塵粉20 60份、粒徑《0. 074咖的輕燒鎂粉5 40份、粒徑《0. 074 mm 的矽石粉20 35份，製成混合物料,取樣測定該混合物料中MgO/Si02，該比值超出1.342
1. 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使Mg0/ Si02=l. 342 1. 476。
本發明所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其中，在步驟a中，按重量份比，取粒徑《
0. 5咖的鎂砂豎窯除塵粉30 50份、粒徑《0. 074咖的輕燒鎂粉20 30份、粒徑《0. 074咖 的矽石粉20 35份，製成混合物料，取樣測定該混合物料中MgO/Si02，該比值超出1.342
1. 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使Mg0/ SiO產l. 342 1. 476。
本發明所述的任意一種使用菱鎂石浮選尾礦或鎂砂豎窯除塵粉生產鎂橄欖石耐火材料 的方法，其中，所述可燒失物為粒徑《0.5咖的鋸末、煤粉、焦炭粉或聚輕球中的一種、兩 種或兩種以上。
菱鎂礦浮選的尾礦菱鎂石礦開採後，經過加工，進行浮選得到的含雜質較高，特別是 含二氧化矽較高的礦， 一般將此類尾礦當作廢物扔掉，其中有用的成分為碳酸鎂和二氧化矽。
鎂砂豎窯除塵粉菱鎂石礦開採後，在豎窯中進行煅燒成各種級別的鎂砂，在煅燒過程 中的排煙過程中，在排煙系統中所含的灰塵，其中有用的成分為碳酸鎂和二氧化矽。
菱鎂礦浮選的尾礦、鎂砂豎窯除塵粉中所含的碳酸鎂經加熱分解成氧化鎂和二氧化碳， 混合物中的氧化鎂進一步和混合物中的二氧化矽經加熱反應生成Mg2Si04(主晶相)鎂橄欖石 的主要成分。在本發明的a步驟中，測量混合物料中MgO/Si02的方法為，從混合均勻的物 料中取出樣品，加熱將菱鎂礦浮選的尾礦、鎂砂豎窯除塵粉中的碳酸鎂分解成氧化鎂和二氧 化碳，此時，檢測MgO 、 Si02、的含量，並計算MgO/Si02。
本發明的優點為將菱鎂石浮選尾礦和鎂砂豎窯除塵粉用於製作鎂橄欖石耐火材料，妥 善對上述汙染物進行了處理，廢物利用,減少上述兩種工業廢物對環境的汙染；且本發明使用 工業廢物製作鎂橄欖石耐火材料，極大地降低了鎂橄欖石耐火材料的生產成本。
具體實施例方式
實施例1
取粒徑《0. 15 mm的菱鎂石浮選尾礦20公斤、粒徑《0. 074 iM的輕燒鎂粉40公斤、粒徑 《0. 074咖的矽石粉40公斤，在混合機中混均，測混合物中重量比MgO / Si02=l. 126，加入輕 燒鎂粉9.4公斤，再測MgO/SiC^1.342,再加入粒徑《0.5iM的可燒失物鋸末20公斤混 合均勻，外加水40公斤混合均勻製成磚坯。將所得的磚坯在15-3(TC的條件下乾燥24小時 以上，然後在ll(TC下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在50(TC 65(TC保溫3小 時，再在150(TC下保溫3小時，可獲得容重0. 9g / cm 3，顯氣孔率64%的輕質保溫鎂橄欖石耐 火材料。
實施例2
取粒徑《0.15inm的菱鎂石浮選尾礦60公斤、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉30公斤、粒徑 《0. 074 im的矽石粉10公斤，在混合機中混均，測混合物中重量比MgO/Si0^3.213，加入 矽石粉10. l公斤，再測MgO/Si(^1.476，再加入粒徑《0.5Mi的可燒失物聚輕球20公斤 混合均勻，再外加水35公斤混合均勻製成磚坯。將所得的磚坯在15-30。C的條件下乾燥24 小時以上，然後在11(TC下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在500。C 65(TC保溫3 小時，再在150(TC下保溫3小時，可獲得容重0. 78g / cm 3，顯氣孔率74%的輕質保溫鎂橄欖石 耐火材料。
實施例3
取粒徑《0. 15咖的菱鎂石浮選尾礦40公斤、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉25公斤、粒徑 《0.074 ram的矽石粉35公斤，在混合機中混均，測混合物中重量比MgO / Si02=l. 045,再加 入輕燒鎂粉14. 8公斤，再測MgO / Si02=l. 410,再加入粒徑《0. 5咖的可燒失物聚輕球15 公斤、煤粉5公斤混合均勻，再外加水37公斤混合均勻製成磚坯。將所得的磚坯在15-30 "C的條件下乾燥24小時以上，然後在11(TC下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在 500。C 650。C保溫3小時，再在150(TC下保溫5小時，可獲得容重0. 85g / cm 3，顯氣孔率70 %的輕質保溫鎂橄欖石耐火材料。
實施例4
取粒徑《0. 5咖的鎂砂豎窯除塵粉20公斤、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉40公斤、粒徑 《0. 074 mi的矽石粉40公斤，在混合機中混均，測混合物中重量比MgO/Si0^1.228，再加 輕燒鎂粉4.8公斤，再測Mg0/Si02=1.342，再加入粒徑《0. 5 mm的可燒失物聚輕球20公斤混合均勻，外加水34公斤再混均製成磚坯。將所得的磚坯在15-3(TC的條件下乾燥24小 時以上，然後在ll(TC下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在50(TC 650。C保溫3 小時，再在1500'C下保溫4小時。可獲得容重0. 82g / cm 3，顯氣孔率73%的輕質保溫鎂橄欖 石耐火材料。 實施例5
取粒徑《0. 5咖的鎂砂豎窯除塵粉60公斤、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉20公斤、粒徑 《0.074 rnm的矽石粉20公斤，在混合機中混均，測混合物中重量比MgO/Si0^2.479，再加 矽石粉14.5公斤，再測MgO/Si0^1.476,再加入粒徑《0. 5 mm的可燒失物聚輕球14公斤、 焦炭粉6公斤，混合均勻，外加水38公斤再混均，製成磚坯。將所得的磚坯在15-30。C的條件 下乾燥24小時以上，然後在ll(TC下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在500。C 650。C保溫3小時，再在1500'C下保溫3. 5小時。可獲得容重0. 86g / cm 3,顯氣孔率70%的輕 質保溫鎂橄欖石耐火材料。
實施例6
取粒徑《0. 5 mm的鎂砂豎窯除塵粉40公斤、粒徑《0. 074咖的輕燒鎂粉25公斤、粒徑 《0.074咖的矽石粉35公斤，在混合機中混均，測混合物中重量比MgO/Si0^1.295，再加 輕燒鎂粉4.1公斤，再測MgO/Si0^1.406，再加入粒徑《0.5咖的可燒失物鋸末15公斤、 焦炭粉5公斤,混合均勻，外加水45公斤再混均，製成磚坯。將所得的磚坯在15-3(TC的條件 下乾燥24小時以上，然後在ll(TC下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在500°C 65(TC保溫3小時，再在1500。C下保溫3. 8小時。可獲得容重0. 95g / cm 3,顯氣孔率61%的輕 質保溫鎂橄欖石耐火材料。
以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行 限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的 各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於該方法包括以下步驟a.將菱鎂石浮選尾礦或鎂砂豎窯除塵粉與輕燒鎂粉、矽石粉混合成混合物料，混合物料中重量比MgO/SiO2＝1.342～1.476；b.按重量份比，取a步驟中所得的混合物料80-100份，可燒失物0-20份混合均勻，再外加水30-70份混合均勻製成磚坯；c.將步驟b中所得的磚坯在15-50℃的條件下乾燥3-24小時，然後在110℃下乾燥12小時，在氧化氣氛下進行燒結，先在500℃～650℃下保溫2-3小時，再在1500℃下保溫3～5小時。
2、 如權利要求1所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於，在步驟a中，按重 量份比，取粒徑《0. 15 mm的菱鎂石浮選尾礦20 60份、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉10 40 份、粒徑《0.074 mm的矽石粉0 40份，製成混合物料，取樣測定該混合物料中Mg0/Si02， 該比值超出1. 342 1. 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使MgO/ Si02=l. 342 1. 476。
3、 如權利要求1所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於，在步驟a中，按重 量份比，取菱鎂石浮選尾礦30 50份、粒徑《0. 074 iM的輕燒鎂粉20 30份、粒徑《0. 074 nim的矽石粉20 30份，製成混合物料，取樣測定該混合物料中MgO / Si02，該比值超出 1. 342 1. 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使MgO / Si02=l. 342 1. 476。
4、 如權利要求1所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於，在步驟a中，按重 量份比，取粒徑《0. 5 mm的鎂砂豎窯除塵粉20 60份、粒徑《0. 074 mm的輕燒鎂粉5 40份、 粒徑《0.074Mi的矽石粉20 35份，製成混合物料，取樣測定該混合物料中MgO/Si02，該比 值超出L 342 L 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使MgO / Si02=l. 342 1. 476。
5、 如權利要求1所述生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於，在步驟a中，按重 量份比，取粒徑《0. 5咖的鎂砂豎窯除塵粉30 50份、粒徑《0.074 mm的輕燒鎂粉20 30 份、粒徑《0. 074 mm的矽石粉20 35份,製成混合物料，取樣測定該混合物料中MgO / Si02，該 比值超出1. 342 1. 476時，通過添加輕燒鎂粉或矽石粉使MgO / Si02=l. 342 1. 476。
6、 如權利要求1至5所述的任意一種生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於，所 述可燒失物為粒徑《0.5iM的鋸末、煤粉、焦炭粉或聚輕球中的一種或其組合。
全文摘要
一種生產鎂橄欖石耐火材料的方法，其特徵在於該方法包括以下步驟a.將菱鎂石浮選尾礦或鎂砂豎窯除塵粉與輕燒鎂粉、矽石粉混合成混合物料，混合物料中重量比MgO/SiO21.342～1.476；b.按重量份比，取a步驟中所得的混合物料80-100份，可燒失物0-20份混合均勻，外加水30-70份，混合均勻，製成磚坯；c.將步驟b中所得的磚坯在15-50℃的條件下乾燥3-24小時，然後在110℃下乾燥12小時，在氧化氣氛下燒成500℃～650℃保溫2-3小時，1500℃下保溫3～5小時。本發明使用工業廢物製作鎂橄欖石耐火材料，極大地降低了鎂橄欖石耐火材料的生產成本，且減少粉塵汙染，改善生態環境。
文檔編號C04B35/66GK101565321SQ20091014836
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月16日 優先權日2009年6月16日
發明者張永祿, 李廣達 申請人:海城華宇耐火材料有限公司