本发明专利技术涉及一种煅烧煤矸石制备莫来石的方法。一种煤矸石制备莫来石的方法,其特征在于它包括如下步骤:1)将煤矸石粉料与外加添加剂混合均匀,得配合料;所述的添加剂为NaF和La↓[2]O↓[3]所组成的复合催化剂,NaF的加入量为煤矸石粉料质量的1%-2%,La↓[2]O↓[3]的加入量为煤矸石粉料质量的1‰-5‰;2)将配合料以每分钟2℃-10℃的速度加热至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时,得产品。本发明专利技术具有能耗低、成本低的特点;制备出的产品从物相上不含有损莫来石性能的方石英相。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矸石制备莫来石的方法
本专利技术涉及一种煅烧煤矸石制备莫来石的方法。 技术背景煤矸石作为煤炭生产过程中的副产物,已成为我国积存量和年生产量最大、占用堆积场地最多的工业废物。而莫来石(mullite)为铝硅酸盐矿物,具有耐火度高、抗热震性好、抗化学侵蚀、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好、电绝缘性强等性质,是理想的高级耐火材料,被广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、化学、电力、国防、燃气和水泥等工业上。将煤矸石制备为目前市场上所需要的M45型莫来石耐火材料,不但可以解决煤矸石堆放对环境的污染问题,还可以创造更多的经济效益,是一种变废为宝的行为。目前生产M45的生产工艺为:将高岭土或煤系高岭土在1500℃煅烧,保温10小时。国内仅有一篇专利报道(中国专利号为93114925.8,“一种剔除精密铸造砂和耐火材料中方英石的方法”),高岭土直接制备莫来石,且产品不含损坏莫来石性能的方石英相,其方法为:煤系高岭岩经破碎至40-250目,经1400℃以上高温煅烧8小时以上,然后在1300℃恒温2小时,或者煤系高岭岩经粉碎至40-250目,加入1%(质量)矿化剂,1.5%(质量)助熔剂在1350℃以上煅烧8小时,然后在1150℃恒温2小时,矿化剂为氧化镁,助熔剂为硫酸钙。以上的方法其主要缺点为能耗高,成本投入大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能耗低、成本低的煤矸石制备莫来石的方法。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种煤矸石制备莫来石的方法,其特征在于它包括如下步骤:1)、将煤矸石粉料与外加添加剂混合均匀,得配合料;所述的添加剂为NaF和La2O3所组成的复合催化剂,NaF的加入量为煤矸石粉料质量的1%-2%,La2O3的加入量为煤矸石粉料质量的1‰-5‰;2)、将配合料以每分钟2℃-10℃的速度加热至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时,最后制得莫来石相大于55%、不含方石英相的产品。所述的煤矸石粉粒径小于200目(0.074mm),氧化铝含量大于35%。与现有技术相比,由于采用外加添加剂——NaF和La2O3,本专利技术具有以下突出的有益效果:1.原料为以高岭土为主要成分的煤矸石,大大降低了对原料的要求,降低了成本;2.将煅烧温度从目前工艺的大于1500℃,降低至1300℃,降低了能耗;3.将保温时间从10个小时,降低至3小时,降低了能耗。与此同时,制备出的产品从物相上不含有损莫来石性能的方石英相,成份上与英国著名公司ECC的产品Molochite砂接-->近。本专利技术充分利用了资源,变废为宝,减少环境污染,并且通过外加添加剂的加入达到减少能耗,降低生产成本的目的。 附图说明图1为本专利技术实施例一[宜都煤矸石粉料(小于200目)在添加15‰氟化钠,5‰氧化镧在1300℃煅烧保温3小时]所得的XRD图谱。图2为本专利技术实施例二[宜都煤矸石粉料(小于200目)在添加15‰氟化钠,3‰氧化镧在1300℃煅烧保温3小时]所得的XRD图谱。图3为本专利技术实施例三[宜都煤矸石粉料(小于200目)在添加18‰氟化钠,2‰氧化镧在1300℃煅烧保温3小时]所得的XRD图谱。图4为本专利技术实施例四[宜都煤矸石粉料(小于200目)在添加17‰氟化钠,3‰氧化镧在1300℃煅烧保温3小时]所得的XRD图谱。图5为本专利技术实施例五[宜都煤矸石粉料(小于200目)在添加16‰氟化钠,4‰氧化镧在1300℃煅烧保温3小时]所得的XRD图谱。图6为本专利技术实施例六[宜都煤矸石粉料(小于200目)在添加19‰氟化钠,3‰氧化镧在1300℃煅烧保温3小时]所得的XRD图谱。 具体实施方式为了更好地理解本专利技术,下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容,但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例一:取宜都煤矸石粉料(小于200目)3.00g,添加煤矸石粉料质量15‰的氟化钠,添加煤矸石粉料质量5‰的氧化镧,混合均匀,放入刚玉坩埚内,将坩埚放入于硅钼棒箱式电阻炉中,以每分钟4℃的速度升温至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时所得的XRD图谱。从样品所做X射线衍射图谱(图1)中可以看出莫来石相为55-60%,不含方石英,其它为非晶质相。实施例二:取宜都煤矸石粉料(小于200目)3.00g,添加煤矸石粉料质量15‰的氟化钠,添加煤矸石粉料质量3‰的氧化镧,混合均匀,放入刚玉坩埚内,将坩埚放入于硅钼棒箱式电阻炉中,以每分钟4℃的速度升温至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时所得的XRD图谱。从样品所做X射线衍射图谱(图2)中可以看出莫来石相为55-60%,不含方石英,其它为非晶质相。实施例三:取宜都煤矸石粉料(小于200目)3.00g,添加煤矸石粉料质量18‰的氟化钠,添加煤矸石粉料质量2‰的氧化镧,混合均匀,放入刚玉坩埚内,将坩埚放入于硅钼棒箱式电阻炉中,以每分钟4℃的速度升温至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时所得的XRD图谱。从样品所做X射线衍射图谱(图3)中可以看出莫来石相为55-60%,不含方石英,其它为非晶质相。实施例四:取宜都煤矸石粉料(小于200目)3.00g,添加煤矸石粉料质量17‰的氟化钠,添加煤-->矸石粉料质量3‰的氧化镧,混合均匀,放入刚玉坩埚内,将坩埚放入于硅钼棒箱式电阻炉中,以每分钟4℃的速度升温至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时所得的XRD图谱。从样品所做X射线衍射图谱(图4)中可以看出莫来石相为55-60%,不含方石英,其它为非晶质相。实施例五:取宜都煤矸石粉料(小于200目)3.00g,添加煤矸石粉料质量16‰的氟化钠,添加煤矸石粉料质量4‰的氧化镧,混合均匀,放入刚玉坩埚内,将坩埚放入于硅钼棒箱式电阻炉中,以每分钟4℃的速度升温至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时所得的XRD图谱。从样品所做X射线衍射图谱(图5)中可以看出莫来石相为55-60%,不含方石英,其它为非晶质相。实施例六:取宜都煤矸石粉料(小于200目)3.00g,添加煤矸石粉料质量19‰的氟化钠,添加煤矸石粉料质量3‰的氧化镧,混合均匀,放入刚玉坩埚内,将坩埚放入于硅钼棒箱式电阻炉中,以每分钟4℃的速度升温至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时所得的XRD图谱。从样品所做X射线衍射图谱(图6)中可以看出莫来石相为55-60%,不含方石英,其它为非晶质相。实施例七:一种煤矸石制备莫来石的方法,它包括如下步骤:1)、将煤矸石粉料与外加添加剂混合均匀,得配合料;所述的添加剂为NaF和La2O3所组成的复合催化剂,NaF的加入量为煤矸石粉料质量的1%,La2O3的加入量为煤矸石粉料质量的1‰;所述的煤矸石粉粒径小于200目,氧化铝含量大于35%。2)、将配合料以每分钟2℃的速度加热至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时,最后制得莫来石相大于55%、不含方石英相的产品。实施例八:一种煤矸石制备莫来石的方法,它包括如下步骤:1)、将煤矸石粉料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤矸石制备莫来石的方法,其特征在于它包括如下步骤:1)、将煤矸石粉料与外加添加剂混合均匀,得配合料;所述的添加剂为NaF和La↓[2]O↓[3]所组成的复合催化剂,NaF的加入量为煤矸石粉料质量的1%-2%,La↓[2]O↓[3 ]的加入量为煤矸石粉料质量的1‰-5‰;2)、将配合料以每分钟2℃-10℃的速度加热至1300℃,在1300℃煅烧保温3小时,得产品。
【技术特征摘要】
1.一种煤矸石制备莫来石的方法,其特征在于它包括如下步骤:1)、将煤矸石粉料与外加添加剂混合均匀,得配合料;所述的添加剂为NaF和La2O3所组成的复合催化剂,NaF的加入量为煤矸石粉料质量的1%-2%,La2O3的加入量为煤矸石粉...
【专利技术属性】
技术研发人员:严春杰,李予晋,
申请(专利权)人:中国地质大学武汉,
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]
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