天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产优质高纯镁砂的工艺

摘要

本发明涉及天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产优质高纯镁砂的工艺，将隐晶型菱镁矿，用水洗涤干燥后，破碎至0－5mm的粒度，在沸腾炉内焙烧，然后物料进入分级细磨工序，将325目物料中＜10μm的物料分出，将物料中＞10μm的物料进入细磨系统磨至＜10μm，通过率97％，与所述分出的物料均匀混合后，加入阴离子活化剂，然后进入干法压球系统；在干法压球系统中，将上述物料先制坯后破碎成0－3mm，再与没有制坯的新粉以体积比6∶4混合后干法成球，经48小时养护后，进入高温油竖窑煅烧，温度为1950℃－2050℃，煅烧和保温时间为18－20个小时后出窑，其产品中MgO含量为98％－99％，体积密度3.40－3.45g/cm3。与海水镁砂相比，生产成本低，耐火强度高。

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金用耐火材料的生产技术领域，天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产优质高纯镁砂的工艺。

背景技术

随着钢铁冶炼技术的不断进步，对耐火材料提出了更高的要求。我国是耐火材料生产大国，从资源到产品都居世界首位，但是各类耐火材料产品的档次与国际先进水平比较仍存在相当的差距，我国的耐火材料产品基本还在中低档。辽宁海城和大石桥地区是镁资源和镁质产业的生产基地，但是传统的生产工艺生产出中低档次的产品，其MgO纯度，体积密度仍达不到理想的指标，造成了镁资源的巨大浪费。以普通高纯镁砂为例，与海水镁砂相比，其售价仅为海水镁砂的五分之一。经过多年研究开发出的优质高纯镁砂进入海水镁砂市场，其MgO含量为97.7％、体积密度3.35-3.40g/cm³，其售价也只是海水镁砂售价的三分之二。所以，以现有的菱镁矿资源，生产出高纯度、高密度的优质高纯镁砂与海水镁砂相抗衡是本行业技术人员急需解决的问题。

本申请人于1999年申请了发明专利《一种镁砂及其生产方法》，专利号为99113210.6，该专利公开的是以天然菱镁矿生产镁砂的方法，该方法是将重量百分比MgO＞47.5％的菱镁矿置于沸腾炉(或悬浮炉)中，在950℃(870℃)条件下焙烧，得活性氧化镁粉，然后磨成超细粉，再加入阴离子活化剂氯化镁和矿化剂三氧化二硼，混合共磨，得到制坯前的活性氧化镁粉，用高压压球机成球，然后置于高温油竖窑内煅烧，得到MgO≥98％、SiO₂≤0.5％、CaO≤1.0％、灼减＜0.12％，体积密度＞3.40g/cm³的镁砂。用该方法生产出来的镁砂仍不能达到海水镁砂的技术要求。而且，现有的原料都是使用天然显晶型菱镁矿，使用天然隐晶型菱镁矿为原料生产高纯镁砂现有技术中还没有。

发明内容

本发明人针对现有耐火材料市场的需求，根据多年来对优质高纯镁砂的研究开发及实践，研究出一种以天然隐晶型菱镁矿为原料，经二步煅烧生产MgO含量为98％-99％体积密度3.40-3.45g/cm³的优质高纯镁砂的工艺，由于本工艺选择的原料天然隐晶型菱镁矿纯度高，不含硅、铁、铝，且在重烧时加入了活化剂，该工艺生产出的高纯镁砂可达到或超过海水镁砂的技术指标要求。

天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产优质高纯镁砂的工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤：

1)将开采的隐晶型菱镁矿，用水洗涤，除去杂质，然后干燥，使水分小于8％；

2)采用鄂破、对辊破碎至0-5mm的粒度，在沸腾炉内焙烧，温度为870℃；或采用球磨磨至200目的粒度入悬浮炉焙烧，温度为820℃；物料出口的粒度为325目，通过率在92％-93％，在沸腾炉内焙烧后物料的活性为35秒，在悬浮炉内焙烧后物料的活性为25秒；

3)物料进入分级细磨工序，将325目物料中＜10μm的物料分出，将物料中＞10μm的物料进入细磨系统磨至＜10μm，通过率97％，与所述分出的物料均匀混合后，比表面积达8-10m²/g，加入阴离子活化剂氟化镁或氟化钙，氟化镁或氟化钙加入量为物料总重量的2％，再次混合均匀，然后进入干法压球系统；

4)在干法压球系统中，将上述物料先制坯后破碎成0-3mm，再与没有制坯的新粉以体积比6∶4混合后干法成球，成球后的坯体密度为2.10g/cm³，经48小时养护后，养护后的体积密度可达2.15g/cm³，进入高温油竖窑煅烧，采用裂化油或重油为燃料，热值为11000千卡/千克，温度为1950℃-2050℃，煅烧和保温时间为18-20个小时后出窑，检验LOI＜0.10％、SiO₂：0-0.06％、CaO：0.45-0.72％、MgO：99-99.15％、Fe₂O₃：0-0.01％、Al₂O₃：0-0.06％、B.D.3.43-3.45g/cm³。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1)选用隐晶型菱镁矿为原料，替代传统的隐晶型菱镁矿生产高纯镁砂，原料纯度高，不含硅、铁、铝等杂质。

2)通过分级超细磨手段，使轻烧粉细度在＜10μm，比表面积达8-10m²/g，且具有更高的活化能，为二步煅烧创造条件。

3)使用阴离子活化剂，在高温煅烧时，阴离子迁移，晶格出现空位，MgO填充空位，使物料获得更高的体积密度。

4)制坯过程，使坯料获得初始的高密度，即将上述物料先制坯后破碎成0-3mm，再以体积比6∶4的比例与新粉混合干法成球，使物料获得2.10g/cm³的初始密度，然后将球坯在环境中养护48小时，使其表面吸收环境中的水气更加硬化，可提高密度0.05g/cm³，同时表面物料存在Mg(OH)₂反应，比MgO更利于烧结。

5)产品为高纯度、高密度，其产品中MgO含量为98％-99％，体积密度

3.40-3.45g/cm³。与海水镁砂相比，生产成本低，耐火强度高。

具体实施方式

天然隐晶型菱镁矿二步煅烧生产优质高纯镁砂的工艺，该工艺包括如下步骤：

1)将开采的隐晶型菱镁矿，用水洗涤，除去杂质，然后干燥，使水分小于8％；

2)采用鄂破、对辊破碎至0-5mm的粒度，在沸腾炉内焙烧，温度为870℃；或采用球磨磨至200目的粒度入悬浮炉焙烧，温度为820℃；物料出口的粒度为325目，通过率在92％-93％，在沸腾炉内焙烧后物料的活性为35秒，在悬浮炉内焙烧后物料的活性为25秒；

3)物料进入分级细磨工序，将325目物料中＜10μm的物料分出，将物料中＞10μm的物料进入细磨系统磨至＜10μm，通过率97％，与所述分出的物料均匀混合后，比表面积达8-10m²/g，加入阴离子活化剂氟化镁或氟化钙，氟化镁或氟化钙加入量为物料总重量的2％，再次混合均匀，然后进入干法压球系统；

4)在干法压球系统中，将上述物料先制坯后破碎成0-3mm，再与没有制坯的新粉以体积比6∶4混合后干法成球，成球后的坯体密度为2.10g/cm³，经48小时养护后，养护后的体积密度可达2.15g/cm³，进入高温油竖窑煅烧，采用裂化油或重油为燃料，热值为11000千卡/千克，温度为1950℃-2050℃，煅烧和保温时间为18-20个小时后出窑，检验LOI＜0.10％、SiO₂：0-0.06％、CaO：0.45-0.72％、MgO：99-99.15％、Fe₂O₃：0-0.01％、Al₂O₃：0-0.06％、B.D.3.43-3.45g/cm³。