煤系高岭土高温煅烧合成莫来石的工艺探讨
作者： 发布于：2023-3-19 18:21:36 点击量：
煤系高岭土高温煅烧合成莫来石的工艺探讨
煤系高岭土经煅烧处理可生成“双晶相”或“单晶相”莫来石材料。“双晶相”莫来石材料具有弱酸性，其性能取决于莫来石相得含量，莫来石含量越高，其性能就越很好。这种材料仅可用作普通精密铸造砂和不定性耐火材料。“单晶相”莫来石材料与“双晶相”莫来石材料相比，在化学成分上几乎没有变化，但材料的物相组成和理化性能有了根本的变化，材料中的方石英相完全消失，可大大提高精铸件加工时的精度、光洁度和耐火材料的耐火度。淮北金岩高岭土公司技术中心的研究人员研究了煤系高岭土高温煅烧合成单晶相莫来石材料的条件，如煅烧温度。煅烧时间和原料粒度。
原料采用淮北矿区优质煤系高岭土，矿石浅灰---灰黑色，凝胶致密块状，质硬性脆，纯度高，结晶度较好，为有序高岭石，不易裂解，主要化学成分波动较小，钾钠含量低，耐火度高。块料经破碎和研磨后的粒度为5~3、3~1和0.075mm，其化学组成为：SiO2 44.2%,Al2O3 39.1%, Fe2O3 0.73%，TiO20.60%,CaO 0.34%,K2O 0.16%,Na2O 0.22%,MgO微量，I .L . 14.4%。
根据相关理论和实践经验，首先选用5~3mm的颗粒料在高温煅烧炉内煅烧，温度由低到高进行不同温度的煅烧实验，然后对烧成的样品进行XRD衍射分析，其次把不同粒度物料在1530℃进行煅烧，并把煅烧时间延长至8h，对其产品的物相进行测定分析；再分别用5~3、3~1mm的物料在1550℃进行煅烧，煅烧时间分别为0.5、1、2和3h，并对产品的物相、显微结构、显气孔率、体积密度和吸水率进行测试和分析；最后分别将5~3、3~1和0.075mm物料在1530℃进行煅烧，煅烧时间为3h并对煅烧后产品的物相进行XRD分析。
研究结果表明：煤系高岭土经1530℃ 8h或者1550℃(0.5~3)h煅烧处理均可获得单晶相莫来石材料，且粒度对单晶相材料的获得影响不大。在1550℃煅烧时，随保温时间延长，莫来石晶粒长大，玻璃相从连续的网络结构变成不连续的网络结构。
煤系高岭土经煅烧处理可生成“双晶相”或“单晶相”莫来石材料。“双晶相”莫来石材料具有弱酸性，其性能取决于莫来石相得含量，莫来石含量越高，其性能就越很好。这种材料仅可用作普通精密铸造砂和不定性耐火材料。“单晶相”莫来石材料与“双晶相”莫来石材料相比，在化学成分上几乎没有变化，但材料的物相组成和理化性能有了根本的变化，材料中的方石英相完全消失，可大大提高精铸件加工时的精度、光洁度和耐火材料的耐火度。淮北金岩高岭土公司技术中心的研究人员研究了煤系高岭土高温煅烧合成单晶相莫来石材料的条件，如煅烧温度。煅烧时间和原料粒度。
原料采用淮北矿区优质煤系高岭土，矿石浅灰---灰黑色，凝胶致密块状，质硬性脆，纯度高，结晶度较好，为有序高岭石，不易裂解，主要化学成分波动较小，钾钠含量低，耐火度高。块料经破碎和研磨后的粒度为5~3、3~1和0.075mm，其化学组成为：SiO2 44.2%,Al2O3 39.1%, Fe2O3 0.73%，TiO20.60%,CaO 0.34%,K2O 0.16%,Na2O 0.22%,MgO微量，I .L . 14.4%。
根据相关理论和实践经验，首先选用5~3mm的颗粒料在高温煅烧炉内煅烧，温度由低到高进行不同温度的煅烧实验，然后对烧成的样品进行XRD衍射分析，其次把不同粒度物料在1530℃进行煅烧，并把煅烧时间延长至8h，对其产品的物相进行测定分析；再分别用5~3、3~1mm的物料在1550℃进行煅烧，煅烧时间分别为0.5、1、2和3h，并对产品的物相、显微结构、显气孔率、体积密度和吸水率进行测试和分析；最后分别将5~3、3~1和0.075mm物料在1530℃进行煅烧，煅烧时间为3h并对煅烧后产品的物相进行XRD分析。
研究结果表明：煤系高岭土经1530℃ 8h或者1550℃(0.5~3)h煅烧处理均可获得单晶相莫来石材料，且粒度对单晶相材料的获得影响不大。在1550℃煅烧时，随保温时间延长，莫来石晶粒长大，玻璃相从连续的网络结构变成不连续的网络结构。
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