本发明属于冶炼加工技术领域，具体涉及一种提升铝矾土加工品质的处理方法。
背景技术：
棕刚玉是以铝矾土、焦碳（无烟煤）为主要原料，在电弧炉内经高温冶炼而成，用它制成的磨具，适于磨削抗张较高的金属，如各种通用钢材、可锻铸铁、硬青铜等，也可制造高级耐火材料。棕刚玉具有纯度高，结晶好，流动性强，线膨胀系数低，耐腐蚀的特点。经数十家耐火生产企业实践验证，该产品在应用过程中具有不起爆、不粉化、不开裂的特点。尤其是其远高于传统棕刚玉的性价比，更使之成为棕刚玉质耐火材料的最佳骨料和填充料。
显然棕刚玉的冶炼加工离不开铝矾土，我国铝矾土资源70%以上为中低品位矿石，少部分为高品位矿石。多年以来，铝工业、耐火材料、高铝水泥、石油压裂支撑剂、棕刚玉冶炼多用高品位铝矾土，导致高品位矿石供不应求，大量粉矿、面矿和中低品位矿石被闲置。在棕刚玉冶炼上游铝矾土熟矿煅烧行业，仍普遍采用竖窑煅烧铝矾土块矿，导致能耗高、成品出产率低。铝矾土矿从矿山开采到熟矿煅烧，大量粉矿、面矿不能得到利用，浪费十分严重，如何立足我国资源特点，采取适当措施降低铝矾土矿sio2含量，据此提高铝矾土资源的利用率，促进高铝矾土孰料质量、档次和价格的提升，降低棕刚玉生产对铝矾土原矿品位的要求，在一定程度上缓解高铝矾土资源紧张的局面，具有重要的现实意义、经济价值和重要的应用前景。现有技术中以此为方向进行了研究改进，如申请号为：cn201210068304.2公开的一种适用于棕刚玉冶炼的均质铝矾土的制备方法，其中以两种不同品质的铝矾土作为原料加工成了较高品质的用于棕刚玉冶炼的高品质铝矾土，虽然一定程度上改善了上述问题，但其工艺能耗较高，且对低品质的铝矾土无较好的处理效果。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升铝矾土加工品质的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提升铝矾土加工品质的处理方法，包括如下步骤：
（1）原料浸泡处理：
将铝矾土浸入到柠檬酸溶液中，加热保持柠檬酸溶液的温度为35~40℃，然后不断搅拌处理25~30min，随后进行过滤并用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）原料粉碎处理：
将步骤（1）处理后的铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，粉碎至颗粒大小为1~40μm后取出备用；
（3）原料预混处理：
将步骤（2）处理后的铝矾土、硝酸镧、纳米碳粉对应按照重量比80~85:0.5~1:3~6共同投入到搅拌罐内，然后高速搅拌处理1~1.5h后取出得预混料备用；
（4）煅烧加工处理：
将步骤（3）所得的预混料投入到煅烧炉内，然后以26~34℃/min的升温速度将煅烧炉内的温度由室温升至840~880℃，接着再在此温度下保温处理1~1.5h，保温处理期间还进行了紫外线辐照处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的铝矾土中al2o3的重量百分比含量为60~64%。
进一步的，步骤（1）中所述的柠檬酸溶液的质量分数为6~8%。
进一步的，步骤（2）中所述的在将铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理前，还对其进行了干燥处理，具体是将铝矾土放入到温度为75~80℃的保温箱内干燥处理2~3h。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~40nm；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2200~2600转/分钟。
进一步的，步骤（4）中所述的煅烧炉内升温速度控制为30~32℃/min。
进一步的，步骤（4）中所述的紫外线辐照处理时控制紫外线的波长为240~280nm，输出的功率为800~1000w。
本发明对铝矾土的加工工艺进行了改进，优化改善了处理步骤，提升了铝矾土的品质，其中先将铝矾土浸入到酸性较弱的柠檬酸溶液中，用酸液去除了部分无法利用和对后续有害的杂质成分，然后对铝矾土进行干燥、粉碎处理，对其颗粒进行更细化处理利于进一步的加工，接着将铝矾土与硝酸镧、纳米碳粉进行了预混处理，此三种成分均匀的混合后便进行了煅烧处理，煅烧过程中严格控制升温的速度，避免了对铝矾土内部成分组织的过度破坏，此过程中纳米碳粉燃烧与部分杂质反应消除，硝酸镧则催化促进sio2与铝矾土的玻璃相断开分离，保温期间进行的紫外线辐照处理能够进一步降低键合强度，利于加工成本的节约和加工温度强度的降低，更利于铝矾土的提纯、高品质化处理。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对铝矾土的加工处理方法进行了合理的优化改进，其工艺简单，加工能耗较低，利于推广应用，处理后的铝矾土品质好，稳定性强，透气性佳，大幅提高了低品位铝矾土的使用价值，极具市场竞争力和生产效益。
具体实施方式
实施例1
一种提升铝矾土加工品质的处理方法，包括如下步骤：
（1）原料浸泡处理：
将铝矾土浸入到柠檬酸溶液中，加热保持柠檬酸溶液的温度为35℃，然后不断搅拌处理25min，随后进行过滤并用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）原料粉碎处理：
将步骤（1）处理后的铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，粉碎至颗粒大小为1~40μm后取出备用；
（3）原料预混处理：
将步骤（2）处理后的铝矾土、硝酸镧、纳米碳粉对应按照重量比80:0.5:3共同投入到搅拌罐内，然后高速搅拌处理1h后取出得预混料备用；
（4）煅烧加工处理：
将步骤（3）所得的预混料投入到煅烧炉内，然后以26℃/min的升温速度将煅烧炉内的温度由室温升至840℃，接着再在此温度下保温处理1h，保温处理期间还进行了紫外线辐照处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的铝矾土中al2o3的重量百分比含量为60~64%。
进一步的，步骤（1）中所述的柠檬酸溶液的质量分数为6%。
进一步的，步骤（2）中所述的在将铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理前，还对其进行了干燥处理，具体是将铝矾土放入到温度为75℃的保温箱内干燥处理2h。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~40nm；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2200转/分钟。
进一步的，步骤（4）中所述的紫外线辐照处理时控制紫外线的波长为240~280nm，输出的功率为800w。
实施例2
一种提升铝矾土加工品质的处理方法，包括如下步骤：
（1）原料浸泡处理：
将铝矾土浸入到柠檬酸溶液中，加热保持柠檬酸溶液的温度为38℃，然后不断搅拌处理27min，随后进行过滤并用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）原料粉碎处理：
将步骤（1）处理后的铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，粉碎至颗粒大小为1~40μm后取出备用；
（3）原料预混处理：
将步骤（2）处理后的铝矾土、硝酸镧、纳米碳粉对应按照重量比83:0.8:5共同投入到搅拌罐内，然后高速搅拌处理1.3h后取出得预混料备用；
（4）煅烧加工处理：
将步骤（3）所得的预混料投入到煅烧炉内，然后以31℃/min的升温速度将煅烧炉内的温度由室温升至860℃，接着再在此温度下保温处理1.2h，保温处理期间还进行了紫外线辐照处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的铝矾土中al2o3的重量百分比含量为60~64%。
进一步的，步骤（1）中所述的柠檬酸溶液的质量分数为7%。
进一步的，步骤（2）中所述的在将铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理前，还对其进行了干燥处理，具体是将铝矾土放入到温度为78℃的保温箱内干燥处理2.5h。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~40nm；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2400转/分钟。
进一步的，步骤（4）中所述的紫外线辐照处理时控制紫外线的波长为240~280nm，输出的功率为900w。
实施例3
一种提升铝矾土加工品质的处理方法，包括如下步骤：
（1）原料浸泡处理：
将铝矾土浸入到柠檬酸溶液中，加热保持柠檬酸溶液的温度为40℃，然后不断搅拌处理30min，随后进行过滤并用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）原料粉碎处理：
将步骤（1）处理后的铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，粉碎至颗粒大小为1~40μm后取出备用；
（3）原料预混处理：
将步骤（2）处理后的铝矾土、硝酸镧、纳米碳粉对应按照重量比85:1:6共同投入到搅拌罐内，然后高速搅拌处理1.5h后取出得预混料备用；
（4）煅烧加工处理：
将步骤（3）所得的预混料投入到煅烧炉内，然后以34℃/min的升温速度将煅烧炉内的温度由室温升至880℃，接着再在此温度下保温处理1.5h，保温处理期间还进行了紫外线辐照处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的铝矾土中al2o3的重量百分比含量为60~64%。
进一步的，步骤（1）中所述的柠檬酸溶液的质量分数为8%。
进一步的，步骤（2）中所述的在将铝矾土投入到球磨机内进行球磨粉碎处理前，还对其进行了干燥处理，具体是将铝矾土放入到温度为80℃的保温箱内干燥处理3h。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~40nm；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2600转/分钟。
进一步的，步骤（4）中所述的紫外线辐照处理时控制紫外线的波长为240~280nm，输出的功率为1000w。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（3）原料预混处理中，省去了硝酸镧、纳米碳粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（4）煅烧加工处理中，省去了紫外线辐照处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为：cn201210068304.2公开的一种适用于棕刚玉冶炼的均质铝矾土的制备方法。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组方法对应处理后的铝矾土进行加工制造处理，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的测试是以5000kva倾倒炉为例。
由上表1可以看出，本发明方法处理后的铝矾土的加工性能得到了显著的增强，处理后的铝矾土加工性能明显改善，提升了低品位铝矾土的使用范围，实测本发明处理后铝矾土的al2o3的重量百分比含量≥85%，sio2的重量百分比含量≤5%，极具市场竞争力和推广应用价值。