一种微晶活性α-Al₂O₃微粉的制备方法

专利名称：一种微晶活性α-Al₂O₃微粉的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火材料制备方法，特别是关于一种微晶活性a -Al2O3微粉的制备方法。
背景技术：
随着冶金、石油、化工、建材、电力和机械工业的不断发展，各种高温工业窑炉得到了广泛使用。同时作为工业窑炉主要材料的耐火浇注料，对其原料的质量提出了越来越高的要求。目前，国内耐火浇注料用活性a-氧化铝已基本满足使用要求，但是还存在着需水率偏高，活性不够的缺点
发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种制备工艺简单、性能优良、需水率较低的微晶活性a -Al2O3微粉的制备方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种微晶活性Q-Al2O3微粉的制备方法，其包括如下步骤(1)将矿化剂加入a-氧化铝原材料中，与a-氧化铝原材料混和均匀后，放入窑炉内进行煅烧，保温煅烧2 8小时，得到微晶活性a -Al2O3原粉；其中，煅烧温度为1200 1400°C ； (2)将微晶活性a -Al2O3原粉送入粉碎设备内进行球磨粉碎，球磨时间为4 8小时，制成微晶活性a -Al2O3微粉，晶粒度彡O. 8 μ m，真密度彡3. 93g/cm3,需水率< 30%。所述步骤(I)中，矿化剂采用硼化物或氯化物或硼化物与氯化物的混合物。所述矿化剂采用氯化物时，所述氯化物选用氯化铵或氯化铝。所述矿化剂采用硼化物或硼化物与氯化物的混合物时，所述硼化物加入量占总材料的0% 1%。所述矿化剂采用氯化物或硼化物与氯化物的混合物时，所述氯化物的加入量为O. 5% 2%。所述步骤(I)中，a -氧化铝原材料采用一级工业氧化铝、氢氧化铝或工业氧化铝与氢氧化铝的混合材料。所述步骤(I)中，所述窑炉采用回转窑或隧道窑。所述步骤(2)中，所述粉碎设备采用球磨机、振动磨或搅拌磨，氧化铝耐磨球微晶活性a-Al2O3比例为3 : I或4 : I (后述均为球料比)。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明采用在活性a-氧化铝耐火材料基础上，加入矿化剂进行高温煅烧，得到微晶活性a-Al2O3微粉，制备工艺简单，且原晶细小，对耐火浇注料有较好的填充性能和烧结活性，添加该活性杨哈利的耐火浇注料含水料浆有较好的触变流动性。2、本发明采用高温煅烧，煅烧后采用粉碎设备进行粉碎磨细，使得本发明具有较好的高温强度，晶粒度< O. 8微米，氧化钠< O. 15%，需水率低，在较低的温度下易与其它材料发生陶瓷化反应和莫来石化反应。3、本发明的微晶活性a -Al2O3微粉晶粒度较小，粒度分布窄，不易团聚，因此可磨性好。由于工艺简单，能耗较低，因此本发明能广泛用于耐火浇注料和氧化铝陶瓷领域。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进行详细的描述。本发明是在现有技术中的活性α-氧化铝耐火材料基础上，对氧化铝的需水量、粒度分布、活性方面进行研究，进而得到改进后的耐火材料用活性α-氧化铝。本发明的微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法步骤如下I)将矿化剂加入α -氧化铝原材料中，与α -氧化铝原材料混和均匀后，放入窑炉内进行煅烧并保温煅烧2 8小时，得到微晶活性a -Al2O3原粉；其中，煅烧温度为1200 1400°C ;窑炉可以采用回转窑或隧道窑；
2)将煅烧后的微晶活性a -Al2O3原粉送入粉碎设备内进行球磨粉碎，制成微晶活性a-Al2O3微粉，晶粒度彡O. 8 μ m，真密度彡3. 93g/cm3，需水率彡30% ;其中，球磨时间为4 8小时。上述步骤I)中，α-氧化铝原材料可以采用一级工业氧化铝、氢氧化铝或工业氧化铝与氢氧化铝的混合材料。上述步骤I)中，矿化剂可以采用硼化物或氯化物或硼化物与氯化物的混合物。本发明的矿化剂采用氯化物时，该氯化物可以选用氯化铵或氯化铝。当矿化剂采用硼化物或硼化物与氯化物的混合物时，则硼化物加入量占总材料的0% 1% ;当矿化剂采用氯化物或硼化物与氯化物的混合物时，氯化物的加入量为O. 5% 2%。上述步骤2)中，粉碎设备可以采用球磨机、振动磨或搅拌磨。球料比为3 I或4 I。下面通过几个具体实施例，对本发明微晶活性a -Al2O3微粉的制备方法作进一步的介绍。实例I : α -氧化铝原材料采用100%—级工业氧化铝，外加矿化剂。矿化剂采用由I. 1%的氯化铝和O. 3%的硼化物组成的混合物；粉碎设备采用球磨机。I)将100%—级工业氧化铝与矿化剂混合均匀后，放入回转窑内升温至1300°C进行煅烧，并保温煅烧3小时。2)将煅烧后原粉送入球磨机粉碎，其中，球料比为3 : 1，球磨时间为6小时，取出成品。实例2 : α -氧化铝原材料采用100%—级氢氧化铝，外加矿化剂。矿化剂采用由O. 4%的氯化氨和O. 05%的硼化物组成的混合物；粉碎设备采用球磨机。I)将100%—级氢氧化铝与矿化剂混合均匀后，放入回转窑内升温至1400°C，并保温煅烧2小时。2)将煅烧后原粉送入球磨机粉碎，其中，球料比为4 : 1，球磨时间为4小时，取出成品。实例3 : α -氧化铝原材料采用70%—级工业氧化铝和30%—级氢氧化铝的混合物，外加矿化剂。矿化剂采用由O. 7%的氯化铝和O. 1%的硼化物组成的混合物；粉碎设备采用搅拌磨。
I)将由70%—级工业氧化铝和30%—级氢氧化铝组成的α -氧化铝原材料与矿化剂混合均匀后，在隧道窑内升温至1350°C，并保温煅烧6小时。2)将煅烧后原粉送入搅拌磨，球料比为3 1，球磨时间为6小时，取出成品。实例4 : α -氧化铝原材料采用100%—级氢氧化铝，外加矿化剂。矿化剂采用由O. 7%的氯化氨和O. 5%的硼化物组成的混合物；粉碎设备采用振动磨。I)将100%—级氢氧化铝与矿化剂混合均匀后，在隧道窑内升温至1300°C，并保温煅烧3小时。 2)将煅烧后原粉送入振动磨，球料比为3 I，球磨时间为6小时，取出成品。上述各实施例仅用于说明本发明，各步骤都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别步骤和原理进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其包括如下步骤 (1)将矿化剂加入a-氧化铝原材料中，与a-氧化铝原材料混和均匀后，放入窑炉内进行煅烧，保温煅烧2 8小时，得到微晶活性a -Al2O3原粉；其中，煅烧温度为1200 1400 0C ； (2)将微晶活性a-Al2O3原粉送入粉碎设备内进行球磨粉碎，球磨时间为4 8小时，制成微晶活性a -Al2O3微粉，晶粒度≤0.8 um,真密度≥3. 93g/cm3,需水率≤30%。
2.如权利要求I所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中，矿化剂采用硼化物或氯化物或硼化物与氯化物的混合物。
3.如权利要求2所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述矿化剂采用氯化物时，所述氯化物选用氯化铵或氯化铝。
4.如权利要求2所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述矿化剂采用硼化物或硼化物与氯化物的混合物时，所述硼化物加入量占总材料的0% 1%。
5.如权利要求2所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述矿化剂采用氯化物或硼化物与氯化物的混合物时，所述氯化物的加入量为0. 5% 2%。
6.如权利要求I或2或3或4或5所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中，a-氧化铝原材料采用一级工业氧化铝、氢氧化铝或工业氧化铝与氢氧化铝的混合材料。
7.如权利要求I或2或3或4或5所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中，所述窑炉采用回转窑或隧道窑。
8.如权利要求6所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中，所述窑炉采用回转窑或隧道窑。
9.如权利要求I或2或3或4或5或8所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述粉碎设备采用球磨机、振动磨或搅拌磨，球料比为3 I或 4 I。
10.如权利要求6所述的一种微晶活性a-Al2O3微粉的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述粉碎设备采用球磨机、振动磨或搅拌磨，球料比为3 I或4 : I。
全文摘要
本发明涉及一种微晶活性α-Al2O3微粉的制备方法，其包括如下步骤(1)将矿化剂加入α-氧化铝原材料中，与α-氧化铝原材料混和均匀后，放入窑炉内进行煅烧，保温煅烧2～8小时，得到微晶活性α-Al2O3原粉；其中，煅烧温度为1200～1400℃；(2)将微晶活性α-Al2O3原粉送入粉碎设备内进行球磨粉碎，球磨时间为4～8小时，制成微晶活性α-Al2O3微粉。本发明用于耐火浇注料中性能优异，用此工艺生产的氧化铝粉晶粒度较小，粒度分布窄，不易团聚，因此可磨性好。由于工艺简单，能耗较低，适合在工业上推广应用。
文档编号C04B35/10GK102757238SQ20121022831
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月22日 优先权日2012年6月22日
发明者张金龙, 李军虎, 王卫国, 田建刚 申请人:晋城市富基新材料股份有限公司