CN103011214A - 一种高纯棕刚玉生产新技术 - Google Patents

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一种高纯棕刚玉生产新技术，其步骤是：对产品原材料矾土中氧化铝进行精炼提纯，在矾土溶液中加入盐酸、过量氢氧化钠、二氧化碳，经过化学反应后，对生成混合物进行两次过滤，再进行灼烧，然后加碳进行高温还原反应，最后提取到含量为95%-97%的氧化铝及Ti、Si单质，采用现有倾倒法进行冶炼，得到棕刚玉。本发明可大大提高产品氧化铝含量，增强产品的强度和韧度，降低电耗，从而达到节能降耗作用。

Description

一种高纯棕刚玉生产新技术
技术领域
本发明涉及一种高纯棕刚玉生产新技术，属于磨料生产加工技术领域。 
背景技术
棕刚玉是以铝矾土、焦碳（无烟煤）为主要原料，在电弧炉内经2000度高温冶炼而成，显微硬度HV1800-2200，可用以制成磨具，适于磨削抗张较高的金属，如各种通用钢材、可锻铸铁、硬青铜等，也可制造高级耐火材料。 
棕钢玉生产方法有多种，如已申请专利的生产烧结棕刚玉的方法（申请号：200810090000），它是以结构疏松的高铝矾土生矿和氧化铝为原料，通过配料、研磨、成型、烘干、烧制等步骤而形成。该包括以下步骤：a.破碎、配料、研磨：将铝矾土生矿破碎成颗粒，与结合剂、氧化铝以及水配料后研磨成细小的颗粒，得到A料；b.除铁：通过除铁器对A料进行除铁处理，得到B料；c.过滤：将B料在滤泥机中脱水，得到泥饼C；d.真空练泥：采用真空挤泥机对泥饼C进行真空练泥，经过挤压、切割后形成单块坯料D；e.烘干：将坯料D送入烘干装置中进行烘干，得到E料；f.烧成：将E料送入窑炉中烧制，得到烧结棕刚玉，所述烧 
结棕刚玉中氧化铝的含量为92-97％。棕刚玉专利制造工艺（申请号：200810000641），包括如下步骤：a.铝矿石在窑炉中加热煅烧制得铝钒土；b.从窑炉排出的铝钒土可带温直接加入冶炼炉中；c.铝钒土在冶炼炉中连续加热经熔炼制成棕刚玉。一种聚合氯化铝的生产方法的专利（申请号：96116012），其工艺为将低品位的铝矾土粉碎至60目,置回转窑内于600—700℃温度下焙烧1—3小时,取出冷却至200—300℃时放入反应釜中加入浓度为25—30%的盐酸进行酸溶,控制在0.2—0.3MP的压力下搅拌反应时间6小时,反应温度控制在120—130℃,活化铝矾土与盐酸重量之比为2∶3。一种从铝土矿中提取高纯氧化铝与硅胶的方法的专利（申请号：201010013633），该方法采取循环活化、浸取、碳分、碳酸钠及水回收、硅铝分离、热解、盐酸回收等步骤获取高纯度氧化铝,整个工艺过程中所产生的CO2以及提取过程中所使用的碱、酸和水均可回收并实现循环利用。上述生产方法各有不同的特点。
发明内容
本发明的目的是，综合上述工艺的不同特点，提供一种即满足产品要求，同时可节能减耗，提高生产效率的高纯棕刚玉生产新技术。 
本发明所述高纯棕刚玉生产新技术步骤是： 
对产品原材料矾土中氧化铝进行精炼提纯，在矾土溶液中加入盐酸、过量氢氧化钠、二氧化碳，经过化学反应后，对生成混合物进行两次过滤，再进行灼烧，然后加碳进行高温还原反应，最后提取到含量为95%-97%的氧化铝及Ti、Si单质，在此基础上采用现有倾倒法进行冶炼，即通过化学法与物理法相结合生产出优质棕刚玉。
本发明可大大提高产品氧化铝含量，进一步增强产品的强度和韧度。同时可降低电耗15%以上，缩短冶炼时间1个小时以上，从而达到节能降耗作用。另外，在生产工艺中加入硅、钛单质，能促使物料的融化速度加快，冶炼时间减少。同时，能使棕刚玉起到改性作用。 
附图说明
图1是本发明所述高纯棕刚玉生产新技术提取氧化铝部分工艺流程图； 
具体实施方式
本发明所述高纯棕刚玉生产新技术的方法步骤是：先将矾土制成溶液，加入适量的盐酸，通过化学反应生成氯化铝（AlCl3），然后加入过量氢氧化钠，生成偏铝酸钠（NaAlO2），再加入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀物（Al(OH)3），将溶液进行过滤，对沉淀物进行高温灼烧，即生成含量为90%—95%的氧化铝（含Al2O3、Fe203、SiO2、TiO2等）。另再将所得混合物加入碳，进行高温还原反应，得到少量Fe、Si、Ti单质，以使制成的棕刚玉的乳化温度更低。最后，采用现有成熟倾倒法技术冶炼棕刚玉砂。 
相关化学反应过程如下： 
1、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
   Fe2O3+3HCl=FeCl3+H20
AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3(褐色沉淀)+3NaCl
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3
Figure 2012104744454100002DEST_PATH_IMAGE001
本发明较传统工艺，大大提高了产品氧化铝含量，进一步增强产品硬度和韧度。同时，使电耗在原有基础上降低15%以上，缩短冶炼时间1个小时以上，断弧、喷炉、大反应少，减少工作劳动强度，生产效率可提高15%，产品质量稳定，合格率达100%，可为企业带来丰厚的经济效益。 

Claims (1)

1.一种高纯棕刚玉生产新技术，萁特征在于：该技术的步骤是：对产品原材料矾土中氧化铝进行精炼提纯，在矾土溶液中加入盐酸、过量氢氧化钠、二氧化碳，经过化学反应后，对生成混合物进行两次过滤，再进行灼烧，然后加碳进行高温还原反应，最后提取到含量为95%-97%的氧化铝及Ti、Si单质，在此基础上采用现有倾倒法进行冶炼，得到棕刚玉。
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