棕剛玉又名金剛砂,廣泛用于制造優質耐火材料、陶瓷、磨料、鑄鐵等行業。目前,棕剛玉的常用制造方法是電熔法,即在電爐中熔融還原鋁土礦、碳和鐵屑(制備的棕剛玉稱為電熔棕剛玉)。由于在其生產過程中添加了碳,其最終產品中的殘余碳含量約為0.5%。用戶使用熔融棕剛玉時,容易產生粉碎和爆炸,降低其使用性能。同時,由于其在電爐中熔化和還原的制造方法,消耗了大量電能(耗電量約為其成本的50%)。鑒于節能減排的巨大壓力,市場迫切需要一種新材料來替代熔融棕剛玉。燒結棕剛玉使用新工藝。制備的棕剛玉不含殘碳,成本低,性能優良。
燒結棕剛玉制造工藝包括以下步驟:
容器中按重量百分比加入50-60%的氧化鋁和40-50%的鋁土礦原礦,然后加入30-40%的水、0.2-0.5%的聚合三氯化鋁和0.1-0.3%的木質纖維素,然后密封研磨得到肥料;將漿料脫水、成型、干燥和煅燒,得到燒結棕剛玉;鋁土礦原礦中Al2O3的重量含量≥75%。
這個容器是一個濕式球磨機。
密封件的研磨時間為8-10小時。
脫水、成型和干燥步驟如下:將污泥泵入污泥過濾器進行脫水(5-15min),得到泥餅;用真空擠出機(真空度為0.07-0.2mpa)將泥餅擠出切割,得到泥坯;送料漿空白干燥(100-200℃干燥8-12h)。
煅燒過程在1600-1700℃的隧道爐中煅燒3-5小時。
燒結棕剛玉的制造工藝優選包括以下步驟:
根據重量百分比,將50-60%的氧化鋁和40-50%的鋁土礦原礦依次放入濕式球磨機中,然后加入30-40%的水、0.3-0.5%的聚合AlCl3和0.1-0.3%的木質纖維素,然后密封研磨8-10小時,得到礦漿,泥漿泵入污泥過濾器脫水5-15分鐘,得到泥餅,泥餅由真空度為0.07-0.2mpa的真空擠出機擠出切割。將污泥坯料送入干燥爐,在100-200℃下干燥8-12小時,然后在1600-1700℃下在隧道爐中煅燒3-5小時,獲得燒結棕剛玉。
燒結棕剛玉生產工藝的積極影響:
棕剛玉是用燒結法代替電熔法生產的。生產的棕剛玉無殘炭、機械強度高、不粉化、不爆裂、使用性能優良;同時,功耗大大降低(功耗幾乎降低90%)。盡管燒結法生產棕剛玉的工藝路線長,工業氧化鋁成本高,但由于電耗成本大大降低,其綜合成本仍低于電熔法生產棕剛玉的成本(每噸節約約500元),完全可以替代電熔棕剛玉用于耐火材料行業。另外,根據本發明方法生產的燒結棕剛玉的性能指標見表1,具體檢測方法見國標GB t3043-2000。
表1本工藝生產的熔融棕剛玉和燒結棕剛玉的性能指標
燒結棕剛玉
Al2O3% ≥95.0
SiO2% ≤2.0
Fe2O3% ≤0.8
TiO2% ≤1.8
C% 0
電熔棕剛玉
Al2O3% ≥94.5
SiO2% ≤1.1
Fe2O3% ≤0.6
TiO2% ≤3.0
C% ≤0.25
顯示,燒結棕剛玉和熔融棕剛玉的指標大致相同,燒結棕剛玉的Ti02和碳含量顯著低于熔融棕剛玉,其中燒結棕剛玉的碳含量為零。燒結棕剛玉的綜合生產成本僅為電熔棕剛玉的70%,因此前者優于后者。
棕剛玉是什么
棕剛玉是工業生產中的一種基本磨料產品,主要用于耐火材料、砂輪、噴砂等行業。那