專利名稱：鎂-鎂橄欖石合成砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料用的鎂-鎂橄欖石合成砂及其制備方法，尤其是一種利用廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦、硼泥生產(chǎn)鎂橄欖合成砂的配方及方法。
背景技術(shù)：
近些年來，國內(nèi)可直接使用的高品位菱鎂礦礦石逐漸減少，由于經(jīng)濟原因以及缺乏合適的選礦技術(shù)，很多礦山在開采過程中將產(chǎn)生的粉礦和低品級菱鎂礦直接拋棄，造成了礦石資源的大量浪費。據(jù)了解，含MgO 44% 46%的菱鎂礦石占總儲量的70%左右，所以將低品級的礦石加工成聞品級精礦具有很聞的社會和經(jīng)濟意義。菱鎂礦礦石作為耐火材料，需要進(jìn)行選礦以保證菱鎂礦石的高品位。每年菱鎂礦選礦淘汰下的尾礦數(shù)量巨大，菱鎂礦尾礦得不到利用，還存在污染環(huán)境的問題。鎂橄欖石在我國儲量極為豐富，利用鎂橄欖石替換部分鎂砂即可滿足冶金設(shè)備的使用要求又可降低生產(chǎn)成本，節(jié)約自然資源，但天然鎂橄欖石礦中雜質(zhì)及低熔點相較多，高溫性能差，直接作為耐火材料使用會對耐火性能產(chǎn)生不利的影響，尤其Fe2O3含量對高溫性能影響最大，純鎂橄欖石(2Mg0. SiO2)的熔點為1890°C，是非常好的耐火材料，而自然界中的鎂橄欖石含有7%-10%的FeO，使Mg0/Si02下降，熔點降低，為改善其高溫性能，根據(jù)原料組成特點應(yīng)加入一定數(shù)量的氧化鎂配料對鎂橄欖石進(jìn)行一定的處理，提高M(jìn)g0/Si02比，降低Fe2O3等有害雜質(zhì)含量，天然鎂橄欖石的化學(xué)組成MgO :40%_50%，SiO2 30%-40%，F(xiàn)e2O3 :7%_10%，灼減2%_15%，鎂橄欖石作為耐火材料使用比較理想的化學(xué)組成為MgO :65%-75%，SiO2 :15%-25%，F(xiàn)e2O3 :2%_5%，灼減< O. 5%，通過對鎂橄欖石成分的優(yōu)化，完全可以將鎂橄欖石作為高級耐火原料使用，但生產(chǎn)成本較高。另一方面硼泥作為生產(chǎn)硼砂或硼酸下來的廢渣，每生產(chǎn)I噸硼砂約產(chǎn)生4噸硼泥，硼泥具有強堿性，對環(huán)境污染嚴(yán)重，自我國用“碳堿”法生產(chǎn)硼砂四十多年來，硼泥污染一直未得到有效解決，成為化工行業(yè)的老大難問題。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)硼泥中含有的MgO:40%-45%, SiO2 25%-35%, Fe2O3 :4%_8%，細(xì)度120-150目，成分組成比天然鎂橄欖石均勻穩(wěn)定，不用細(xì)磨拿來就可以使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦粉、硼泥、輕燒氧化鎂為原料生產(chǎn)鎂-鎂橄欖石合成砂的配方及方法。該方法節(jié)約成本，綜合利用廢棄物，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的鎂-鎂橄欖石合成砂，其特征在于由下述原料按重量百分比組成，廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%-50%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%-30%，活性輕燒氧化鎂粉0%-20%，硼泥30%-50%。所述的廢棄菱鎂礦細(xì)粉是指經(jīng)雷蒙磨研磨成150目(通過率> 95%)，MgO > 45%的廢棄菱鎂礦粉礦。
所述的菱鎂礦選礦尾礦粉其細(xì)度在200目(通過率> 95%)，MgO > 40%，SiO2 15%-20% 。所述的硼泥細(xì)度在150目(通過率> 95%)。所述的活性輕燒氧化鎂粉是指經(jīng)雷蒙磨研磨成150目(通過率> 95%)，MgO > 75%的活性輕燒氧化鎂粉。一種制備鎂-鎂橄欖石合成砂的方法，其步驟如下按上述配比將廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦粉、硼泥、輕燒氧化鎂及原料總重量20%水，放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣?，再?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球坯，待球坯自然干燥水分小于O. 5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后燒結(jié)成鎂-鎂橄欖石合成砂。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用上述配方制備鎂-鎂橄欖石合成砂，一方面解決了鎂橄欖石單獨使用高溫性能差的問題。另一方面使得廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦 粉、硼泥得到了綜合利用，變廢為寶，并且降低鎂-鎂橄欖石合成砂的生產(chǎn)成本。由于硼泥的主要礦物組成與鎂橄欖石近似，利用硼泥代替鎂橄欖石生產(chǎn)鎂-鎂橄欖石合成砂，解決了硼泥廢渣對環(huán)境的重度污染問題。該方法制成的鎂-鎂橄欖石合成砂是耐火材料生產(chǎn)用原料,高溫性能優(yōu)于普通鎂橄欖石砂,可以生產(chǎn)鎂橄欖石磚及各種鎂橄欖石質(zhì)不定型耐火材料，性能不低于燒結(jié)鎂砂制作的鎂質(zhì)耐火材料。該鎂-鎂橄欖石合成砂在壓球過程中不外加任何結(jié)合劑，通過硼泥的粘度和輕燒氧化鎂的活性使脊性的廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦粉充分結(jié)合并產(chǎn)生強度形成球坯，硼泥和輕燒氧化鎂既是原料又是結(jié)合劑。
具體實施例方式實施例I :根據(jù)需求和技術(shù)條件，按重量百分比，采用配方數(shù)據(jù)為，廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%，輕燒氧化鎂粉20%，硼泥粉為30%，添加原料總重量20%的水放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣?，再?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球坯，待球坯自然干燥水分小于O. 5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后，制成MgO 彡 65%, SiO2 25%-27%, Fe2O3 3%-4%, Al2O3 < I. 5%, CaO < 2. 5%,灼減< O. 5%,體積密度^ 2. 70g/ cm 3的鎂-鎂橄欖石合成砂。實施例2:根據(jù)需求和技術(shù)條件，按重量百分比，采用配方數(shù)據(jù)為，廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%，菱鎂礦選礦尾礦粉30%，輕燒氧化鎂粉10%，硼泥粉30%，添加原料總重量20%的水放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣?，再?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球坯，待球坯自然干燥水分小于O. 5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后，制成MgO :彡75%, SiO2 15%-17%, Fe2O3 3%-4%, Al2O3 < I. 5%, CaO < 2. 5%,灼減< O. 5%,體積密度彡 2. 70g/ cm 3 的鎂-鎂橄欖石合成砂。實施例3 :根據(jù)需求和技術(shù)條件，按重量百分比，采用配方數(shù)據(jù)為廢棄菱鎂礦細(xì)粉50%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%，硼泥粉為30%，添加原料總重量20%的水放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣?，再?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球坯，待球坯自然干燥水分小于
O.5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后，制成MgO 彡70 %，SiO2 :22%_24%，F(xiàn)e2O3 3%-4%，Al2O3 < I. 3%, CaO < 2. 3%,灼減< O. 5%,體積密度彡 2. 70g/ cm 3 鎂-鎂橄欖石合成砂。實施例4 :根據(jù)需求和技術(shù)條件，按重量百分比，采用配方數(shù)據(jù)為廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%，硼泥粉為50%，添加原料總重量20%的水放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣?，再?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球坯，待球坯自然干燥水分小于
O.5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后，制成MgO 彡70%, SiO2 :22%_24%，F(xiàn)e2O3 3%-4%，Al2O3 < I. 3%, CaO < 2. 3%,灼減< O. 5%,體積密度彡 2. 70g/ cm 3 鎂-鎂橄欖石合成砂。實施例5:根據(jù)需求和技術(shù)條件，按重量百分比，采用配方數(shù)據(jù)為，廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%,活性輕燒氧化鎂粉10%，硼泥粉為40%，添加原料總重量20%的水放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣?，再?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球 坯，待球坯自然干燥水分小于O. 5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后，制成MgO 彡 70%, SiO2 21%-22%, Fe2O3 4%-5%, Al2O3 < I. 3%, CaO < 2. 3%,灼減< O. 5%,體積密度^ 2. 70g/ cm 3鎂-鎂橄欖石合成砂。
權(quán)利要求
1.鎂-鎂橄欖石合成砂，其特征在于由下述原料按重量百分比組成，廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%-50%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%-30%，活性輕燒氧化鎂粉0%-20%，硼泥30%_50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂-鎂橄欖石合成砂，其特征在于所述的廢棄菱鎂礦細(xì)粉是指經(jīng)雷蒙磨研磨成150目，MgO > 45%的廢棄菱鎂礦粉礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂-鎂橄欖石合成砂，其特征在于所述的菱鎂礦選礦尾礦粉其細(xì)度在 200 目，MgO > 40%，SiO2 15%-20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂-鎂橄欖石合成砂，其特征在于所述的硼泥細(xì)度在150目。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂-鎂橄欖石合成砂，其特征在于所述的活性輕燒氧化鎂粉是指經(jīng)雷蒙磨研磨成150目，MgO > 75%的活性輕燒氧化鎂粉。
6.一種制備鎂-鎂橄欖石合成砂的方法，其步驟如下按上述配比將廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦粉、硼泥、輕燒氧化鎂及外加占原料總重量約20%的水，放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣耄俳?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40 mm -60 mm的球坯，待球坯自然干燥水分小于O.5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650°C煅燒后燒結(jié)成鎂-鎂橄欖石合成砂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂-鎂橄欖石合成砂及其制備方法，該鎂-鎂橄欖石合成砂由下述原料按重量百分比組成，廢棄菱鎂礦細(xì)粉30%-50%，菱鎂礦選礦尾礦粉20%-30%，活性輕燒氧化鎂粉0%-20%，硼泥30%-50%。制備方法如下將廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦粉、硼泥、輕燒氧化鎂及原料總重量20%的水，放入濕式輪碾機中充分?jǐn)嚢栎喣耄俳?jīng)壓密、壓球過程制成直徑40㎜-60㎜的球坯，待球坯自然干燥水分小于0.5%后加入到鎂砂豎窯中經(jīng)1550-1650℃煅燒后燒結(jié)成鎂-鎂橄欖石合成砂。本發(fā)明一方面解決了鎂橄欖石單獨使用高溫性能差的問題，另一方面使得廢棄菱鎂礦細(xì)粉、菱鎂礦選礦尾礦粉、硼泥得到了綜合利用，變廢為寶，并且降低鎂-鎂橄欖石合成砂的生產(chǎn)成本。
文檔編號C04B35/622GK102633515SQ20121014937
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者崔學(xué)正, 崔申 申請人:遼寧富城特種耐火材料有限公司