鞏義市孝義紅衛(wèi)粘合劑廠
電話：0371-64373082
傳真：0371-64373082
手機(jī)：13938291056 （石經(jīng)理）
Q Q：532159343
賬戶：1702023109006886251（工商銀行）
地址：河南省鞏義市永安路北段
▍新聞動態(tài)
你知道氧化鋁和剛玉原料的生產(chǎn)方法及種類嗎
氧化鋁 經(jīng)過人工提純Al2O3含量98%以上的耐火原料，呈白色粉體。氧化鋁的礦物結(jié)構(gòu)為γ- Al2O3占40~76%，α- Al2O3占60~42%。α- Al2O3為最終穩(wěn)定晶態(tài)，γ- Al2O3轉(zhuǎn)化為α- Al2O3時(shí)體積縮小13%。 氧化鋁的生產(chǎn) 堿法生產(chǎn)氧化鋁又有拜爾法、堿石灰燒結(jié)法和拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法等多種流程，用于適應(yīng)不同種類的鋁礬土礦石類型。 1.拜爾法 當(dāng)前世界上95%的氧化鋁由拜爾法生產(chǎn)，它是直接利用含有大量游離苛性堿的循環(huán)母液處理鋁礬土，溶出其中氧化鋁得到鋁酸鈉溶液，在鋁酸鈉溶液中添加氫氧化鋁(晶種)經(jīng)長時(shí)間攪拌便可分解析出氫氧化鋁結(jié)晶。拜爾法生產(chǎn)A12O3。 這是一個(gè)天然鋁礬土的提純過程，其主要步驟為： ①鋁礬土的破碎與研磨加工。 ②在熱苛性鈉溶液中加熱溶解鋁礬土。 ③澄清或過濾，用以將未溶解的硅和鐵氧化物殘?jiān)?赤泥)從鋁酸鈉溶液中分離出去。 ④從鋁酸鹽溶液中沉淀出純氫氧化鋁，再通過過濾和洗滌除去氫氧化鈉。此處須精心控制包括純度和顆粒結(jié)構(gòu)在內(nèi)的氫氧化鋁的特性。 ⑤在回轉(zhuǎn)窯中加熱到1100℃以上將氫氧化鋁鍛燒制成鍛燒氧化鋁。鍛燒A12O3的粒度大小在氫氧化鋁沉淀階段就己確定，而α-A12O3晶體大小則在鍛燒過程中發(fā)育長大。A12O3聚集體內(nèi)的晶體大小和形狀可以在今后有礦化添加劑的工藝過程中進(jìn)一步得到控制。 拜爾法流程比較簡單、能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好，但是只限于處理低硅鋁礬土(A12O3/SiO2比值應(yīng)大于7)，世界各國廣泛采用拜爾法從一水硬鋁石為主要礦物組成的鋁礬土中提取氧化鋁。 2.堿石灰燒結(jié)法 堿石灰燒結(jié)法是目前得到實(shí)際應(yīng)用的用于處理A12O3/SiO2比值較低的鋁礬土原料的方法。由于我國多為D-K型鋁礬土(由一水硬鋁石與高嶺石組成)，SiO2含量較高，因此堿石灰燒結(jié)法對我國氧化鋁工業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。 堿石灰燒結(jié)法是將鋁礬土與一定數(shù)量的石灰石(或蘇打石灰)配成爐料在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行1250℃以上的高溫?zé)Y(jié)，爐料中A12O3與Na2CO3反應(yīng)生成可溶性的固體鋁酸鈉。礦石中的氧化鐵、氧化硅和二氧化鈦分別生成鐵酸鈉(Na2O·Fe2O3)，原硅酸鈣(2CaO·SiO2)和鈦酸鈣((CaO·TiO2)。鋁酸鈣極易溶于水或稀堿溶液，鐵酸鈉則易水解；而原硅酸鈣和鈦酸鈣不溶于水，與堿溶液的反應(yīng)也較微弱。因此，用稀堿溶液可以將燒結(jié)體中的A12O3和Na2O溶出，得到鋁酸鈉溶液，與進(jìn)入赤泥中的原硅酸鈣、鈦酸鈣和Fe2O3·H2O等不溶性殘?jiān)蛛x。鋁酸鈉溶液經(jīng)過凈化，通入CO2氣體后，苛性比值和穩(wěn)定性下降，于是沉淀出氫氧化鋁。氫氧化鋁經(jīng)鍛燒而成為氧化鋁。 堿石灰燒結(jié)法比較復(fù)雜，能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量和成本都不及拜爾法。 活性氧化鋁 對α-A12O3集合體的充分細(xì)磨可破壞其聚集狀態(tài)而使其成為無孔隙的原晶，這時(shí)顆粒尺寸意味著接近其晶粒尺寸�；钚匝趸X就是經(jīng)過充分細(xì)磨、以原晶尺寸小于1μm的α-A12O3為基本組成的鍛燒氧化鋁。在生產(chǎn)活性氧化鋁時(shí)，通常需要強(qiáng)力研磨如在陶瓷內(nèi)襯的球磨機(jī)中以陶瓷球作研磨介質(zhì)干法研磨24小時(shí)以上。之所以稱其為活性氧化鋁通常是指它們燒結(jié)時(shí)容易達(dá)到最高的燒結(jié)密度，但燒結(jié)溫度卻比普通的α-A12O3粉體低100～200℃；同時(shí)也意味著在合成耐火原料時(shí)或于耐火材料基質(zhì)中易于與其它組分發(fā)生反應(yīng)和燒結(jié)，如與基質(zhì)中的粘土形成莫來石結(jié)合，與鋁酸鈣水泥反應(yīng)形成CA6、與MgO反應(yīng)生成尖晶石等。 剛玉 剛玉為α-A12O3的結(jié)晶礦物。剛玉為三方晶系，體積密度3.95~4.1g·㎝-3，莫氏硬度9，熔點(diǎn)為2050℃，導(dǎo)熱系數(shù)（1000℃）為6.16W/（m·K），線膨脹系數(shù)(20~1000℃)為8.0×10-6℃-1。根據(jù)生產(chǎn)方法的不同，剛玉分為燒結(jié)剛玉和電熔剛玉。 （一）燒結(jié)剛玉 燒結(jié)剛玉是指以鍛燒氧化鋁(或工業(yè)氧化鋁)為原料，經(jīng)磨細(xì)制成料球或坯體，在1750～1950℃的高溫下燒結(jié)而成的耐火熟料。含A12O399%以上的燒結(jié)剛玉顯氣孔率為4.0%以下，體積密度達(dá)到3.55g·㎝-3，高溫下具有較好的體積穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性，不受還原氣氛、熔融玻璃液和金屬液的侵蝕，常溫、高溫機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性較好。 為了使氧化鋁易于燒結(jié)，壓型前通常對氧化鋁進(jìn)行微粉碎處理。氧化鋁的細(xì)度對燒結(jié)氧化鋁的致密度有重要影響。成型方法有壓球、真空擠出、壓坯等，應(yīng)盡量提高坯體的體積密度。因?yàn)殄憻郎囟仍?750～1950℃左右，所以多用回轉(zhuǎn)窯或豎窯鍛燒。A12O3含量較低時(shí)，也可用隧道窯鍛燒。 板狀氧化鋁（Tabular alumina）,也稱板狀剛玉，是在1900℃以上的高溫下快速燒成且燒結(jié)徹底的再結(jié)晶α-A12O3，其顯微結(jié)構(gòu)有下述特征：α-A12O3結(jié)晶粗大，中位徑多在40～200μm，其晶體二維形貌呈平板狀并互相穿插交錯(cuò)；α-A12O3晶體內(nèi)含許多5～15μm的圓形封閉氣孔；而開口氣孔則較少，一般2％～3％。具有優(yōu)良的加熱體積穩(wěn)定性和抗熱震性。 幾種燒結(jié)剛玉產(chǎn)品性能見表1。 表1 燒結(jié)剛玉的理化指標(biāo) （二）電熔剛玉 電熔剛玉是以鍛燒氧化鋁或鋁礬土為原料，經(jīng)電弧爐在還原氣氛下熔融并與金屬和其它雜質(zhì)分離，再經(jīng)冷凝而制得。根據(jù)所用原料和熔煉工藝的不同，常見的品種有：電熔白剛玉、電熔棕剛玉、致密電熔剛玉（低氣孔剛玉)、礬土基電熔剛玉(俗稱高鋁剛玉、亞白剛玉)和鋯剛玉等。 以鋁礬土為原料熔煉棕剛玉時(shí)，通常只進(jìn)行還原熔煉。作還原劑的含碳物質(zhì)一般是焦碳或無煙煤。對無煙煤的要求是：固定C≥80％，灰分≤10%，揮發(fā)分<7%，水分<3%。焦碳或無煙煤的加入量按還原SiO2、Fe2O3和TiO2三項(xiàng)雜質(zhì)的需求量考慮。加入的原料必須充分干燥及焙燒脫水，爐料粒度一般為10～40㎜，不要過細(xì)，焦炭或無煙煤的粒度為1～5㎜。 熔融過程在三相電弧爐內(nèi)進(jìn)行，有間隙式(爐內(nèi)冷卻方式)和傾動式(傾注到其它鋼包內(nèi)冷卻方式)兩種。后者工藝較合理，正被越來越多的工廠所采用。熔融溫度在2000℃左右。 1.致密電熔剛玉 致密電熔剛玉是以工業(yè)氧化鋁為原料，加入外加劑，在電爐中熔融而成。熔融時(shí)應(yīng)嚴(yán)格操作，以控制碳化物的過量生成。致密電熔剛玉外觀呈灰色、灰黑色或灰白色，A12O3大于98%，顯氣孔率比電熔白剛玉低，一般小于4%，體積密度大于3.8g·㎝-2，主晶相為a-A12O3，次晶相有FeTiO3、CaA112O9、Ca3Si8O9、TiN、Ti4O7等，還有少量玻璃相。致密剛玉中C含量應(yīng)≤0.14%，并應(yīng)盡量減少β-A12O3的生成，以提高剛玉顆粒強(qiáng)度及抗侵蝕性能。電熔剛玉中含有的碳化物(A14C3、A14O4C、A12C)時(shí)，碳化物在常溫下可與水反應(yīng)： A14C3+12H2O→4A1(OH)3+3CH4↑ 造成電熔剛玉顆粒粉化。配制不定形耐火材料時(shí)可致使施工體疏松、鼓脹，甚至嚴(yán)重開裂。致密電熔剛玉在耐火制品中多做骨料，在不定形耐火材料中的應(yīng)用正不斷擴(kuò)大。 3.電熔棕剛玉 棕剛玉是以天然鋁礬土為原料，以碳素(主要是焦炭)為還原劑，同時(shí)加入鐵屑為沉降劑(澄清劑)，以形成硅鐵沉于電爐爐底。 棕剛玉呈棕褐色，一般A12O3≥94.5%，SiO2≤3.5%，TiO2≤3.5%，F(xiàn)e2O3≤1%。礦物組成以a-A12O3為主，晶體形狀中心部分為菱形、厚板形和帶有裂紋的顆粒，周邊有較多的氧化硅、氧化鈣熔體結(jié)晶，呈長板狀，最粗大晶粒呈骸狀片晶。由于雜質(zhì)尚未完全除去，因此棕剛玉中還含有金紅石等次晶相以及玻璃相、鐵合金和固溶體等。棕剛玉的色調(diào)在很大程度上依賴于殘存在制品中的氧化鈦。 棕剛玉主要用做磨料。近年來已用做大、中型高爐出鐵溝澆注料和出鐵無水炮泥的骨料以及制造普通剛玉磚(包括高鋁碳化硅磚)的原料。
