耐火材料的生产过程-1分析课件.ppt
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- 耐火材料 生产过程 分析 课件
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1、12/16/2022材料科学与工程学院1 耐火原料的选择从耐火原料的选择从进行考虑:进行考虑:(1)化学观点:选择具有高熔点的单质或化合物;)化学观点:选择具有高熔点的单质或化合物;(2)矿物观点:选择具有高耐火度的矿物。)矿物观点:选择具有高耐火度的矿物。门捷列夫元素周期表上,从门捷列夫元素周期表上,从H到到V78个元素个元素中(稀土元素除外)熔点高于中(稀土元素除外)熔点高于2000的有的有10个,个,(熔点(熔点3500,有的书中为,有的书中为3700100)具有耐火材料生产的实际意义,其它元素的数量具有耐火材料生产的实际意义,其它元素的数量不大。不大。第一节第一节 耐火材料的选择与加工
2、耐火材料的选择与加工12/16/2022材料科学与工程学院2 约有约有9200种二元化合物,约有种二元化合物,约有种化合物是耐火的。种化合物是耐火的。氧化物中:氧化物中:酸性氧化物熔点最低:如酸性氧化物熔点最低:如SiO21713,TiO21825;中性氧化物次之:中性氧化物次之:如如Al2O3 2050,Cr2O32275;碱性氧化物熔点高:如碱性氧化物熔点高:如MgO2800,CaO2570,BeO2550,SrO2430.约有约有148000种(除固熔体外),可用作耐火原料的约种(除固熔体外),可用作耐火原料的约有有种。如莫来石(种。如莫来石(3Al2O3 2SiO2)熔点为)熔点为18
3、70;镁;镁铝尖晶石(铝尖晶石(Al2O3MgO)熔点为)熔点为2105;镁铬尖晶石;镁铬尖晶石(Cr2O3MgO)熔点为)熔点为2350。12/16/2022材料科学与工程学院3 估计可用作耐火原料的有估计可用作耐火原料的有种,如:堇种,如:堇青石(青石(2MgO2 Al2O35 SiO2)。)。合计可用作耐火原料总数为合计可用作耐火原料总数为4000余种,其中余种,其中常用于工业生产的耐火原料只有常用于工业生产的耐火原料只有100种。种。why?除了考虑熔点外,还要看它在自然界中存在的除了考虑熔点外,还要看它在自然界中存在的数量及分布情况,即作为耐火原料还应该具有数量及分布情况,即作为耐火
4、原料还应该具有。在地球岩石层中,硅酸盐。在地球岩石层中,硅酸盐+铝酸盐铝酸盐数量最大占数量最大占86.5%86.5%。金属。金属PtPt的熔点为的熔点为17721772,可以,可以用作耐火原料,但是太昂贵了。用作耐火原料,但是太昂贵了。12/16/2022材料科学与工程学院4 储量丰富,可稳定的供应原矿,储量丰富,可稳定的供应原矿,质量波动不大,杂质含量符合技质量波动不大,杂质含量符合技 术要求。术要求。综合利用(具有开采价综合利用(具有开采价 值的要素:品位)值的要素:品位)机械、物理、化学等方法将所选机械、物理、化学等方法将所选 目标矿物富集,并按矿物中各种矿目标矿物富集,并按矿物中各种矿
5、 物的物理性质选用合适的选矿方法。物的物理性质选用合适的选矿方法。12/16/2022材料科学与工程学院5利用矿物的密度差,在重液中进行分离;利用矿物的密度差,在重液中进行分离;利用不同矿物具有不同的磁导系数;利用不同矿物具有不同的磁导系数;利用矿物被液体所润湿程度的差别来进行利用矿物被液体所润湿程度的差别来进行 (工业脂肪酸的混合物)(工业脂肪酸的混合物)利用一系列物理化学反应使矿物分离;利用一系列物理化学反应使矿物分离;利用悬浮液的质点利用悬浮液的质点(如黏土、如黏土、高岭土高岭土)带有电荷带有电荷,电流通过悬浮液时电流通过悬浮液时,带电的微粒向带带电的微粒向带有相反电荷的电极移动有相反电
6、荷的电极移动,并沉积在其表面上。并沉积在其表面上。12/16/2022材料科学与工程学院6 菱镁矿,破碎菱镁矿,破碎0120mm(筛去(筛去08mm)分级分级60120和和860重液选矿悬浮液中重液选矿悬浮液中(MgO4546%)有有15%的废矿原料不能回收处理。的废矿原料不能回收处理。浮选剂(工业脂肪酸混合物)浮选剂(工业脂肪酸混合物)利用杂物和矿物对浮选剂的附着性与润湿利用杂物和矿物对浮选剂的附着性与润湿性的差别性的差别 矿石中矿石中MgO 3741%浮选浮选45.546.5%12/16/2022材料科学与工程学院7 通过化学作用将矿物中有关成分提取出来的选矿方法,通过化学作用将矿物中有关
7、成分提取出来的选矿方法,分离出来的原料的纯度较高。分离出来的原料的纯度较高。获得原料获得原料:水解获得水解获得OHNHMgClClNHOHMgO42424223MgCOMgO经轻烧经轻烧2MgClMgO22232COOHMgClHClMgCO(水解水解)%7.0%,4.98CaOMgOHClMgOOHMgCl210009002212/16/2022材料科学与工程学院8 小结:小结:(1)化学法制备高纯;(2)可以调节组分间比例 (在沉淀过程、共沉淀一些物质)。%9998MgOOHHCOMgOHCOMgO223222)(OHOHCOMgOHCOMg222235434)(OHCOMgOOHCOMg
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