[发明专利]一种高纯度富铝铝镁尖晶石的制备方法

说明书

本发明提出一种高纯度富铝铝镁尖晶石的制备方法，包括以下步骤：将γ相氧化铝细粉和结晶氯化镁细粉，通过网带窑进行预热；预热后的细粉经过富含二氧化碳的水幕喷淋至泥浆状后流入搅拌桶中，搅拌均匀得到料浆；然后将料浆送入压滤机中，压滤得到滤饼；最后将滤饼送至高温窑炉中预处理后煅烧到1200‑1400℃，并在此温度下保温一定时间，自然冷却得到高纯度富铝铝镁尖晶石。本发明的制备方法，除杂稳定不回留，能将氧化钠成分能降低到0.1wt％以下,得到的富铝铝镁尖晶石中的氧化铝含量可以达到95wt％以上，其晶粒直径0.5‑1微米范围可调，具备梯度功能材料的特点；该制备方法工艺稳定性高，生产操作便利，制造成本低。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，涉及一种富铝铝镁尖晶石的制备方法。

背景技术

铝镁尖晶石是高性能耐火材料和尖晶石基特种陶瓷材料的主要原料，铝镁尖晶石具有极高的耐高温、耐磨和绝缘性能。铝镁尖晶石在高温条件下与耐火材料中的其他原料形成陶瓷结合，强化了耐火材料的机械性能、抗侵蚀性、抗热震性能。铝镁尖晶石中固溶的氧化铝越高，在高温应用条件下，由于氧化铝的熔出，会极大地活化烧结性能，促进高温材料的性能提升。在尖晶石基特种陶瓷产品生产中，铝镁尖晶石在烧结过程中，随着氧化铝的脱熔，会形成尖晶石-氧化铝梯度复合结构，优化晶界，改善陶瓷性能。

在铝镁尖晶石的实际生产中，一般以氧化铝和氧化镁为原料，辅以矿化剂，通过高温煅烧的固相反应方式制备。这种工艺路线存在几个比较明显的局限：①固相反应时，原料中的杂质难以脱出，降低了铝镁尖晶石的纯度，特别是氧化钠杂质成分的存在，在高温使用时，会与耐火材料中的其他原料反应，生成低熔点物相，降低耐火材料的高温使用性能，在特种陶瓷烧成中，会显著降低陶瓷的电性能，降低产品的品质；②固相反应温度要达到1500℃以上，才能充分反应，消除游离的氧化镁，能耗较高，制造成本高；③固相反应制备的铝镁尖晶石中的氧化铝化学含量一般不会超过95％，对高性能耐火材料和尖晶石基特种陶瓷材料的制备造成限制。

发明内容

为解决背景技术中所述的问题，本发明提出一种高纯度富铝铝镁尖晶石的制备方法。

该方法包括以下步骤：

步骤一、将质量比为4-7:1的γ相氧化铝细粉和结晶氯化镁细粉平铺在传送带上，厚度为3-10毫米，通过网带窑预热到60-80℃；

步骤二、预热后的细粉经过富含二氧化碳的水幕喷淋至泥浆状后流入搅拌桶中，搅拌均匀得到料浆；

步骤三、将料浆送入压滤机中，压滤成含水率20-40wt％的滤饼；

步骤四、将滤饼送至高温窑炉中预处理，然后煅烧到1200-1400℃，并在此温度下保温反应后，自然冷却得到富铝铝镁尖晶石；

其中，γ相氧化铝细粉的杂质氧化钠成分质量含量≤0.50wt％，结晶氯化镁细粉的氯化镁含量≥46wt％。

进一步地，所述的步骤二中，二氧化碳气体通入水中，再喷淋到预热后的细粉表面，制得温度为30-50℃、固含量为20-40wt％的料浆。

更进一步地，所述的二氧化碳气体通过液态二氧化碳或干冰得到，所述的液态二氧化碳或干冰中二氧化碳含量≥99.99wt％。

更进一步地，所述的步骤二中，搅拌时间为15-30分钟。

更进一步地，所述的步骤四中，保温时间为1-10小时。

另外，步骤三中，所使用的压滤设备为离心压滤机或板坯压滤机，步骤四中，所使用的高温窑炉为隧道窑或回转窑。