镁砂细粉对尖晶石轻质耐火材料结构与性能的影响

以电熔尖晶石细粉、烧结镁砂细粉和镁铝尖晶石空心球为主要原料,采用固相烧结法制备了尖晶石轻质耐火材料。借助XRD、SEM等测试手段研究了镁砂细粉和空心球对材料物相组成、显微结构、耐压强度、导热系数等方面的影响。结果表明:少量镁砂细粉(小于5%)的引入,部分固溶于尖晶石中,部分在空心球与尖晶石粉末颗粒之间产生二次尖晶石,促进了空心球与周围粉末颗粒间的结合,减小了材料的孔隙尺寸,降低了导热系数;增加镁砂细粉引入量,有利于促进烧结、提高材料的致密性与耐压强度;控制镁砂细粉引入量小于5%,可制备得到体积密度为1.85~1.98 g/cm^(3)、耐压强度为22.8~27.3 MPa、导热系数为0.256~0.524 W/(m·K)(200~1 000℃)的尖晶石轻质耐火材料。

用轻烧氧化镁粉制备高纯氢氧化镁的研究

用硫酸与硫酸铵复配溶解轻烧氧化镁粉,研究了硫酸浓度,硫酸与硫酸铵配比、复配酸镁比、酸浸时间、酸浸温度、搅拌强度对轻烧氧化镁粉浸取率的影响。确定了最佳酸浸条件:硫酸质量分数为10.0%,硫酸与硫酸铵物质的量比为7∶3,复配酸与镁物质的量比为1.4∶1,反应温度为75℃,反应时间为40 min,搅拌强度为450 r/min。在此条件下轻烧氧化镁粉的浸取率可达96.29%。在最佳条件下制备的酸浸液经除杂得到硫酸镁溶液,再以氨水为沉淀剂制备出高纯氢氧化镁。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线粉末衍射仪(XRD)对制备的氢氧化镁进行表征。结果表明,氢氧化镁纯度可达99.9%,颗粒呈"卡房"状,结晶良好,形貌规则,粒度分布均匀,平均粒径为24.55μm。

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.

添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

分别考察了添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响。研究结果表明,添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用。与添加氧化铝微粉的试样相比,添加轻烧氧化镁的试样其理化性能指标更为优良。

镁砂细粉加入量对轻骨料刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以轻质刚玉-尖晶石陶瓷颗粒为骨料,以白刚玉细粉、90尖晶石细粉、镁砂细粉、α-Al2O3微粉、SiO2微粉为基质料,在固定镁砂细粉和白刚玉细粉的总质量分数为17.5%的情况下,改变镁砂细粉的质量分数(分别为0、3.5%、6.5%、9.5%和12.5%),制备成5种轻骨料刚玉-尖晶石浇注料试样,经110、1100和1600℃热处理后,检测试样的常温物理性能,并分析试样的相组成和显微结构。结果表明:1)随着镁砂细粉加入量的增加,不同温度热处理后试样的显气孔率和体积密度的变化均不大;110℃热处理后试样的强度有增大的趋势,而1100和1600℃热处理后试样的强度则有减小的趋势;1100℃烧后试样的线膨胀率有增大的趋势,而1600℃烧后线膨胀率显著增大;试样基质的显微结构变疏松,平均孔径和孔隙率增大。2)当镁砂细粉加入量(w)为3.5%和6.5%时,试样的抗渣渗透性相对较强,而抗渣侵蚀性相对较差;当镁砂细粉加入量(w)增加到9.5%和12.5%时,试样的抗渣侵蚀性显著提高,而抗渣渗透性显著下降。

用低品位菱镁矿制取高纯镁砂

研究一种以低品位菱镁矿为原料制取高纯镁砂的新方法。首先,用氯化铵溶液作浸出剂与菱镁矿轻烧粉反应分离硅、铁和铝等杂质,得到以氯化镁为主要成分的浸出液,将反应过程中产生的氨用纯水吸收;然后,将浸出液直接与回收氨进行沉镁反应制备氢氧化镁;最后,将氢氧化镁进行两步煅烧得到高纯镁砂。沉镁反应产生的氯化铵母液可循环使用。研究结果表明:在800℃将氢氧化镁轻烧2.5 h,得到的轻烧粉活性最高。在温度为110℃、液固比为9、时间为60 min时,一段浸出时镁浸出率可达80%,浸出液中Mg2+质量浓度为65.6 g/L。用氨法沉镁制备的Mg(OH)2颗粒大、过滤性能好,滤饼含水率为12%;镁砂产品的氧化镁含量高达99.97%。

重镁水真空热解法制备高纯氧化镁

以轻烧白云石粉料为原料,采用碳化法工艺,在一定真空度下将重镁水加热分解制备出MgO含量为99.7%的样品,XRD表征表明样品为立方晶系。研究了液面压强对氧化镁样品纯度、MgO提取率及杂质CaO含量的影响,结果表明,重镁水在0.015MPa下热解所制备的氧化镁纯度为99.7%,氧化钙含量0.12%,氧化镁提取率为70%。

两种镁源反应烧结合成镁铝尖晶石

分别以轻烧菱镁矿粉和分析纯MgO粉为镁源,以工业α-Al2O3粉为铝源,按n(MgO):n(Al2O3)=1:1的比例配料,经球磨混合、机压成型后,分别在1 550、1 600和1 650℃保温3 h合成了两种不同镁源的镁铝尖晶石试样,对比检测了两种试样的致密度、强度、物相组成和显微结构的差异。结果表明:1)利用两种不同镁源合成试样的致密度和强度均随合成温度的升高而增大,在合成温度相同时,以轻烧菱镁矿为镁源的试样的致密度和强度较高。2)以轻烧菱镁矿为镁源、1 650℃合成的试样的主晶相为尖晶石,还有少量CA2和CaSiO3,其尖晶石晶体发育较好,八面体形态可辨;以分析纯MgO为镁源、1 650℃合成的试样中只有单相镁铝尖晶石,但尖晶石晶体发育较差,只有少数形成较完整的八面体形态。3)轻烧菱镁矿中SiO2、CaO杂质的存在有利于试样中形成CaO-Al2O3-MgO-SiO2系低熔点相,促进镁铝尖晶石晶体的发育及试样的烧结。

水菱镁石制备轻烧MgO粉的煅烧工艺研究

以粒度3～5 mm的水菱镁石为原料,研究了煅烧温度(600、700、800、900和1 000℃)和保温时间(2、3、4和5 h)对轻烧MgO粉活性和热选(分别过孔径0.425、0.150和0.074 mm筛)降CaO率的影响。结果表明:1)轻烧MgO粉的活性随煅烧温度的升高及保温时间的延长均呈先增大后减小的变化趋势,拐点分别为800℃和3 h。2)热选降CaO率随煅烧温度的升高呈先减小后增大的变化趋势,拐点为800℃;随保温时间的延长呈先增大后减小的变化趋势,拐点为3 h;筛孔孔径越大,热选降CaO率越高。3)水菱镁石制备轻烧MgO粉的最佳工艺参数是900℃保温3 h煅烧,然后过0.425 mm筛热选。

柠檬酸酸浸轻烧镁粉制备超细氢氧化镁

为改善硫酸或盐酸等强酸酸浸含镁矿物过程中副产物易导致环境污染等问题,采用柠檬酸酸浸轻烧镁粉制备柠檬酸镁溶液,以此为镁源制备超细氢氧化镁,研究柠檬酸浓度、固液比、酸浸温度以及酸浸时间对氧化镁浸出率的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、马尔文激光粒度仪等分析碱性溶液种类、反应时间、反应温度、添加剂种类及分散剂种类对氢氧化镁粒径的影响,并分析氢氧化镁生长过程。结果表明:常压下柠檬酸浓度为7%、固液比为1∶40、酸浸温度为70℃、酸浸时间为60min时,浸出率最高,为80.60%;以柠檬酸镁溶液为镁源、氢氧化钠为沉淀剂、氯化镁为添加剂、聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠为复合分散剂,反应温度为70℃,反应时间为60min时,制得非晶态氢氧化镁的粒径最小,为845nm;氢氧化镁由Mg(OH)^(4-)_(6)八面体生长基元通过共棱的方式连接而成,较多的OH^(-)利于Mg(OH)^(4-)_(6)的形成。

马钢生产镁质球团矿的可行性研究

通过实验室试验和分析,探讨了马钢生产镁质球团矿的可行性,并就镁质添加剂和轻烧氧化镁粉两种镁源对球团矿质量及其冶金性能的影响进行了比较研究。

轻烧MgO粉加入量对镁铁铝复合尖晶石合成的影响

为寻求一种替代镁铬砖的无铬耐火材料,选用轻烧MgO粉、氢氧化铁、活性氧化铝为主原料,外加石墨,制得Φ20mm×10mm的试样,在空气气氛中于1550℃保温6h烧成。研究轻烧MgO粉加入量(质量分数分别为8%、20%和30%)对镁铁铝复合尖晶石合成的影响。结果表明:加入8%(w)轻烧MgO粉的试样中存在刚玉相、深色的铁铝尖晶石相和浅色的镁铁铝复合尖晶石相;加入20%(w)轻烧MgO粉的试样中存在镁铁铝复合尖晶石单一物相,且晶粒发育成熟,晶界完整;加入30%(w)轻烧MgO粉的试样中存在浅灰色和亮白色两种镁铁铝复合尖晶石相,且浅灰色的镁铁铝复合尖晶石中镁的固溶度较亮白色的高,铁的固溶度低;试样的晶面间距随着镁固溶量的增加而增大。

聚乙二醇对碳化法制备氧化镁形貌和分散性的影响

以轻烧白云灰粉料为原料，采用常压碳化法，在重镁水热解时加入聚乙二醇，制备出不同形貌的氧化镁。考察了聚乙二醇的用量和热解温度对氧化镁形貌和尺寸的影响，探讨了其形成机理。结果表明：聚乙二醇用量为30％（体积分数）时，氧化镁颗粒分散性最好，颗粒粒径主要分布在2～4μm。热解温度从40～95℃时，未添加聚乙二醇的氧化镁形貌由棒状变为花朵状，最后变为规则的球状，其中，棒状氧化镁的长度约为25μm，直径约为5μm，球状氧化镁的直径约为25μm；添加了聚乙二醇后，氧化镁形貌由棒状变为无规则片状，其中，棒状氧化镁长度约为15μm，直径约为2．5μm，片状氧化镁的厚度约为30nm，说明聚乙二醇能够抑制氧化镁晶体的生长。

用重镁水添加草酸钠制备高纯球形氧化镁

以轻烧白云灰粉料为原料,采用碳化法,在重镁水热解之前加入草酸钠除钙,制备得到高纯氧化镁样品。通过探讨碳化浓度(碳化前浆料中固体的质量与水的质量之比)、草酸钠用量以及陈化时间对Ca2+去除率和Mg2+损失率的影响,得到优化的工艺条件:碳化浓度为3g/L,草酸钠用量为理论用量[以n(Na2C2O4)/n(Ca2+)摩尔比计]的6倍,陈化时间为6 h时,所制备的高纯氧化镁样品中MgO含量为99.51%,CaO含量为0.17%,MgO回收率为91.5%。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对高纯氧化镁样品的物相组成、颗粒尺寸和形貌特征进行表征,结果表明:所得氧化镁为立方晶型;氧化镁颗粒的平均尺寸为9μm,颗粒分散均匀,形貌为规则的球形结构。