[发明专利]一种高纯氧化锆轻质耐火骨料及其制备方法

权利要求书

1.一种高纯氧化锆耐火轻质骨料，其特征在于：高纯氧化锆耐火轻质骨料中w(ZrO₂+HfO₂+CaO+MgO+Y₂O₃)≥98.0%，高纯氧化锆耐火轻质骨料的粒度为大于等于0.3mm小于等于5mm，以立方相C-ZrO₂为主晶相；所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料是一种采用烧结工艺制备的原料，其1650℃重烧后质量变化率为-0.3%~0.3%；所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料的体积密度为2.8 ~ 4.0g/cm³；所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料中立方相C-ZrO₂的质量百分比大于等于70%；所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料的原料由中位径D₅₀≤10μm的单斜氧化锆微粉，粒度≤0.043mm的稳定剂细粉，粒度≤0.05mm的食用淀粉或小麦面粉3类固体粉料构成，组成质量百分比为：单斜氧化锆微粉 65%~93%，稳定剂细粉质量占比为2.0%~15%，食用淀粉或小麦面粉质量占比为5%~25%；所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料表面粗糙，内部存在大量气孔，气孔为不规则、非球形、非封闭气孔，气孔平均孔径为大于等于1μm、小于等于10μm;所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料的主要化学组成中除ZrO₂和HfO₂外，还含有CaO、MgO、Y₂O₃中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的一种高纯氧化锆耐火轻质骨料，其特征在于：所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料中CaO的质量分数为＜0.3%或3%~5%，MgO的质量分数为＜0.3%或2.5%~4%，Y₂O₃的质量分数为＜1.0%或4.5%~13%。

3.一种高纯氧化锆耐火轻质骨料的制备方法，其特征在于：制备方法的具体步骤如下：

1）将(ZrO₂+HfO₂)≥98.0%、中位径D₅₀≤10μm的单斜氧化锆微粉，粒度≤0.043mm的稳定剂细粉，粒度≤0.05mm的食用淀粉或小麦面粉3类固体粉料进行充分混合均匀，制备混合粉；

2）将功能添加剂与水或液体状有机粘结剂混合均匀，加入到混合粉中，搅拌练泥，形成泥料；

3）泥料经困料后采用压力挤出或捏制成型为具有一定尺寸和形状的坯体；

4）坯体进行干燥处理，自然干燥12~48h，50~70℃强制干燥12~24h，110~150℃强制干燥6~12h；

5）干燥后的坯体置于氧化气氛的窑炉内以最高温为1450~1550℃进行热处理；

6）热处理后的荒坯进行破碎，用0.35~0.5mm筛网进行筛分；取筛上料；

7）将筛上料装入刚玉或氧化锆耐火匣钵内置于氧化气氛的窑炉内以最高温为1700~1850℃进行二次热处理；

8）二次热处理后的颗粒料进行筛分、除铁，即得高纯氧化锆耐火轻质骨料。

4.如权利要求3所述的一种高纯氧化锆耐火轻质骨料的制备方法，其特征在于：所述的高纯氧化锆耐火轻质骨料的原料组成质量百分比为：单斜氧化锆微粉 65%~93%，稳定剂细粉质量占比为2.0%~15%，食用淀粉或小麦面粉质量占比为5%~25%。

5.如权利要求3所述的一种高纯氧化锆耐火轻质骨料的制备方法，其特征在于：所述的稳定剂细粉为含有CaO、MgO、Y₂O₃成分的化工原料，如氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、氧化钇、草酸钇，纯度为大于等于99.0%。

6.如权利要求3所述的一种高纯氧化锆耐火轻质骨料的制备方法，其特征在于：所述的功能添加剂为表面活性剂和防腐剂；所述的表面活性剂的加入比例为整个固体粉料的0.05%~0.2%；防腐剂的加入比例为整个固体粉料的0.05%~0.1%。