合成富铝亚铁铝尖晶石的方法技术

本发明专利技术涉及一种合成富铝亚铁铝尖晶石的方法，属于耐火材料技术领域，将含铁化合物和含铝化合物按Ｆｅｎ＋∶Ａｌ３＋的摩尔比１∶（３～１）进行配比，外加上述混合物重量１～６％的结合剂，经混合、压制、干燥后在氮气气氛下烧成制得，烧成温度为１３００～１７００℃，保温时间为２～１２小时。铁氧化物转化率高，工艺简单，易于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于耐火材料

技术介绍
将亚铁铝尖晶石(FeO A1203)引入到氧化镁质材料中，不仅不能大幅度降低材料 的高温性能，而且还能够显著提高镁质材料在水泥回转窑中的挂窑皮性能，因此，添加亚铁 铝尖晶石的镁砖也就成为最有希望全面替代镁铬砖的无铬化材料。亚铁铝尖品石在自然界中存在极少，只能采用人工合成。如CN200710053793. 3d 的“一种合成铁铝尖晶石的方法”，采用AI203、AI(OH)3、AI2O3 H20、矾土等铝氧化化物与 Fe203、Fe0及Fe304等含铁化合物按照铝离子铁离子为2 1的比例混合，为改善材料的烧结 性能，在配比中同时引入Ti02作为烧结助剂。而CN200510019267. 6的“一种合成铁铝尖晶 石及其制备方法”，是采用180目的A1203、A1 (OH) 3、A1203 H20、矾土等铝氧化化物与Fe203、 FeO及Fe304等含铁化合物按照铝离子铁离子为2 1的比例混合，采用埋碳工艺合成。由于分散性问题，铝氧化物在材料中可能存在集中情况，由此将导致配料中的铁 氧化物不能完全形成FeO -A1A ；而过剩的铁氧化物在使用过程中将出现Fe3+ —Fe2+的相互 转化，材料的体积稳定性也将大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，铁氧化物转化率高， 工艺简单，易于实施。本专利技术所述的，将含铁化合物和含铝化合物按 Fen+ Al3+的摩尔比1 (3 1)进行配比，外加上述混合物重量1 6%的结合剂，经混 合、压制、干燥后在氮气气氛下烧成制得。经XRD检测，其主要物相为刚玉和亚铁铝尖晶石，占材料总量的80wt%以上。其中烧成温度控制为1300 1700°C，保温时间为2 12小时。含铝化合物为刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝中的一种或任意 几种的组合，粒度小于180目。含铁化合物为氧化亚铁、三氧化二铁、金属铁粉和轧钢皮中的一种或任意几种的 组合，粒度小于180目。结合剂为淀粉、糊精、树脂、聚乙烯醇和甲基纤维素中的一种或任意几种的组合。由于本专利中的实施气氛为氮气，且氮气气氛中氧分压低，铁氧化物中的Fe3+将 转变为Fe2+，进而与氧化铝形成稳定存在的FeAl204，避免了铁在不同价态之间变化而导致 的体积效应，产品性能稳定，也改善了镁质材料的高温收缩性，同时，由于该专利合成的亚 铁尖晶石中的铝含量相对较高，铁氧化物转化率高，因此，合成的亚铁铝尖晶石的稳定性 好，工艺简单，易于实施。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1取粒度小于180目的工业氧化铝粉和轧钢皮细粉，按照Fen+与Al3+离子的摩尔比 为1 2进行配比，外加上述混合物重量5%的甲基纤维素结合剂，然后加水混炼，经压力机 压制成型、干燥后进入高温窑升温；在高温窑中经1400-1500°C、氮气气氛下保温8小时后 自然冷却取出。本实施例所合成的富铝型亚铁铝尖晶石，经X射线衍射检测，其物相主要为刚玉 和亚铁尖晶石(FeAl204)，占材料总量的80wt%以上％。实施例2取粒度小于180目的工业氧化铝粉和氧化铁红细粉，按照Fen+与Al3+离子的摩尔 比为1 3进行配比，外加上述混合物重量3%的聚乙烯醇结合剂，然后加水混炼，经压力机 成型、干燥后进入高温窑升温；在高温窑中经1300-140(TC、氮气气氛下保温10小时后自然 冷却取出。本实施例所合成的富铝型亚铁铝尖晶石，经X射线衍射检测，其物相主要为刚玉 和亚铁尖晶石(FeAl204)，占材料总量的80wt%以上。实施例3取粒度小于180目的矾土粉和轧钢皮细粉，按照Fen+与Al3+离子的摩尔比为1 1 进行配比，外加上述混合物重量4%的糊精甲基纤维素结合剂，然后加水混炼，经压力机成 型、干燥后进入高温窑升温；在高温窑中经1600-170(TC、氮气气氛下保温5小时后自然冷 却取出。本实施例所合成的富铝型亚铁铝尖晶石，经X射线衍射检测，其物相主要为刚玉 和亚铁尖晶石(FeAl204)，占材料总量的80wt%以上。实施例4取粒度小于180目的水铝石粉和轧钢皮细粉，按照Fen+与Al3+离子的摩尔比为 1 2. 5进行配比，外加上述混合物重量2%的淀粉和1.5%的糊精混合的结合剂，然后加水 混炼，经压力机成型、干燥后进入高温窑升温；在高温窑中经1500-1600°C、氮气气氛下保 温9小时后自然冷却取出。本实施例所合成的富铝型亚铁铝尖晶石，经X射线衍射检测，其物相主要为刚玉 和亚铁尖晶石(FeAl204)，占材料总量的80wt%以上。实施例5取粒度小于180目的工业氧化铝粉、矾土粉(2 1的比例)和轧钢皮细粉，按照 Fen+与Al3+离子的摩尔比为1 2. 5进行配比，外加上述混合物重量的树脂、2%的聚乙 烯醇和2%的甲基纤维素的混合结合剂，然后加水混炼，经压力机成型、干燥后进入高温窑 升温；在高温窑中经1450-1550°C、氮气气氛下保温7小时后自然冷却取出。本实施例所合成的富铝型亚铁铝尖晶石，经X射线衍射检测，其物相主要为刚玉 和亚铁尖晶石(FeAl204)占材料总量的80wt%以上。权利要求一种，其特征在于将含铁化合物和含铝化合物按Fen+∶Al3+的摩尔比1∶(3～1)进行配比，外加上述混合物重量1～6％的结合剂，经混合、压制、干燥后在氮气气氛下烧成制得。2.根据权利要求1所述的，其特征在于烧成温度为 1300 1700°C，保温时间为2 12小时。3.据权利要求1所述的，其特征在于含铝化合物为刚玉、烧结铝矾土、水铝石、氢氧化铝和工业氧化铝中的一种或任意几种的组合，粒度小于180目。4.根据权利要求1所述的，其特征在于含铁化合物为氧 化亚铁、三氧化二铁、金属铁粉和轧钢皮中的一种或任意几种的组合，粒度小于180目。5.根据权利要求1所述的，其特征在于结合剂为淀粉、 糊精、树脂、聚乙烯醇和甲基纤维素中的一种或任意几种的组合。全文摘要本专利技术涉及一种，属于耐火材料
，将含铁化合物和含铝化合物按Fen+∶Al3+的摩尔比1∶(3～1)进行配比，外加上述混合物重量1～6％的结合剂，经混合、压制、干燥后在氮气气氛下烧成制得，烧成温度为1300～1700℃，保温时间为2～12小时。铁氧化物转化率高，工艺简单，易于实施。文档编号C04B35/44GK101851090SQ201010104559公开日2010年10月6日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日专利技术者孙加林, 封吉圣, 朱波, 李勇, 石志民, 薛文东, 赵兵, 郑本水, 陈俊红 申请人:山东圣川陶瓷材料有限公司;北京科技大学;淄博市鲁中耐火材料有限公司;山东省耐火材料工程研究中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成富铝亚铁铝尖晶石的方法，其特征在于将含铁化合物和含铝化合物按Ｆｅ↑［ｎ＋］∶Ａｌ↑［３＋］的摩尔比１∶（３～１）进行配比，外加上述混合物重量１～６％的结合剂，经混合、压制、干燥后在氮气气氛下烧成制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊红，封吉圣，郑本水，石志民，赵兵，朱波，孙加林，李勇，薛文东，
申请(专利权)人：山东圣川陶瓷材料有限公司，北京科技大学，淄博市鲁中耐火材料有限公司，山东省耐火材料工程研究中心，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]