[发明专利]一种人造球形陶瓷复合砂的制备方法

权利要求书

1.一种人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，采用滚动造粒法造粒，经回转窑烧结，制备步骤如下：

（1）配料：在内核原料中添加占内核原料重量3～5%的粘结剂，放入球磨机中干磨1～3h进行充分混合，取出作为用来制备陶瓷复合砂的内核原料；

（2）制粉：将外层原料粉末、粘结剂和助烧剂加入到球磨机中，加入水，湿磨至D₅₀≤13μm的粉末，取出烘干、破碎后作为制备陶瓷复合砂的外层原料；

（3）造粒：将陶瓷复合砂的内核原料加入圆锅式造粒机中，调整转速为20～40r/min，利用雾化喷壶在物料转动过程中加入雾化水形成生球，当大部分生球粒径达到120～180μm时，加入细粒径的外层原料粉末，待生球粒径达到150～380μm时停机取出，获得陶瓷复合砂生球，总加水量为陶瓷复合砂生球总重量的15～20%，造粒时间为1～3h；

（4）筛分分级：将造粒所得的陶瓷复合砂生球用筛网进行筛分，去除粒径过大的部分和粒径过小的部分；

（5）烘干：将合格的陶瓷复合砂生球放置在干燥箱中烘干，干燥至恒重，干燥温度为100～200℃，干燥时间0.5～2h；

（6）烧结：将干燥后的陶瓷复合砂生球放在回转窑中进行烧结，烧结温度为1250℃～1500℃，烧结时间为1～5h，随后冷却至室温；

（7）擦洗：将烧结得到的陶瓷复合砂放置在擦洗设备中经过0.5～2h的擦洗，去除陶瓷复合砂表面的毛刺和附着的固体小颗粒粉末；

（8）筛分分级：将擦洗后的陶瓷复合砂进行筛分，得到不同粒度规格的成品陶瓷复合砂；

陶瓷复合砂的结构主要为“内核+外层”双层结构，内核采用较粗粒径的主要粉料为：低品位铝矾土、低品位焦宝石、镍尾矿矿渣、粉煤灰中的一种或两种以上，外层采用较细粒径的主要粉料为：高品位焦宝石、高品位铝矾土、刚玉粉中的一种或两种以上；其中，内核粉料的粒径要求为D₅₀≤25μm，外层粉料的粒径要求为D₅₀≤13μm；低品位铝矾土、低品位焦宝石、高品位焦宝石、高品位铝矾土的主要技术指标分别为：Al₂O₃＜40wt%、Al₂O₃＜38wt%、Al₂O₃≥60wt%、Al₂O₃≥46wt%；

步骤（1）中，内核粉料中的粘结剂为膨润土，膨润土占内核原料重量的5%；

步骤（2）中，外层粉料中的粘结剂为膨润土，外层粉料中的助烧剂为MgO和钙长石；按重量百分比计，外层粉料的成分含量如下：高品位焦宝石、高品位铝矾土、刚玉粉中的一种或两种以上80～90%，膨润土1～5%，MgO 1～5%，钙长石 1～10%。

2.按照权利要求1所述的人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，MgO 2%，钙长石10%。

3.按照权利要求1所述的人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，步骤（2）中，按重量比，球：水：物料=1.5:1:1，湿磨3～5h后取出。

4.按照权利要求1所述的人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，步骤（3）中，转速为30r/min，总加水量为陶瓷复合砂生球总重量的20%，造粒时间为2h。

5.按照权利要求1所述的人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，步骤（4）中，将粒径大于380μm的部分破碎后重新造粒，粒径小于109μm的部分作为“引子”直接用于下一次造粒过程。

6.按照权利要求1所述的人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，步骤（6）中，烧结温度为1300～1350℃，烧结时间为3～4h。

7.按照权利要求1所述的人造球形陶瓷复合砂的制备方法，其特征是，滚动造粒法造粒分为两步：第一步造内核成球结构；第二步在表面包裹外层粉料。