《耐火材料工艺学》课件 12-4-原料的处理

12-4原料的处理陶瓷工艺学目录一、原料的精选二、原料的预烧三、原料的合成一、原料的精选这些杂质的存在降低了原料的品位，会直接影响制品的性能及外观质量。因此需原料精选、分离、提纯、除去各种杂质（含铁杂质）。未风化的母岩游离石英云母类矿物长石碎屑黏土矿物中含有长石、石英矿物中含有污泥水锈云母类矿物为什么要进行原料的精选呢？一、原料的精选原料精选从机理上分为物理方法、化学方法、物理化学方法。物理方法1分级法步骤：水簸、水力旋流、风选、筛选、淘洗——是除去原料中的粗粒杂质，更好的控制原料的颗粒组成。原理：利用矿物颗粒直径或密度差别来进行。主要装置：水力旋流器。一、原料的精选原料精选从机理上分为物理方法、化学方法、物理化学方法。2磁选法分离原料中含铁矿物。原理：利用矿物磁性差别。除粗颗粒的强磁性矿物效果较好，但对黄铁矿等弱磁性物质及细颗粒含铁杂效果不明显。主要装置：电磁除铁器、稀土永磁除铁棒RCYD自卸式永磁除铁器工作时将不断吸附在除铁器上的铁磁性物质通过卸铁皮带的旋转自动抛出，达到自动卸铁的目的。物理方法一、原料的精选原料精选从机理上分为物理方法、化学方法、物理化学方法。3超声波法除铁：石英砂颗粒表面的次生铁薄膜与石英砂颗粒结合牢固，在选矿中使用机械擦洗方法不能使其分离出来。原理：料浆置于超声波下→高频振动→互相碰撞摩擦→使颗粒表面的氧化铁、氢氧化铁薄膜脱离剥出。/p-204931786632.html?r=1赵宏力.用超声波进行石英砂除铁试验研究工业单槽超声清洗机物理方法一、原料的精选原料精选从机理上分为物理方法、化学方法、物理化学方法。除去原料中难以以颗粒形式分离的微细含Fe杂质FeS、Fe(OH)3。升华法高温下加入Cl2，FeO、Fe2O3与Cl2反应生成FeCl3除去。溶解法用酸或其它试剂，Fe变成溶盐水洗除去。化学方法一、原料的精选原料精选从机理上分为物理方法、化学方法、物理化学方法。浮选法亲水矿物在水中沉积而憎水矿物则易与浮起常加入“浮洗剂”（石油碘酸、磺酸盐，铵盐）使疏水矿物悬浮，可除Fe、Ti等杂质。电解法电化学原理除去颗粒中的Fe。物理化学方法二、原料的预烧改变结晶的形态预烧的目的改变物理性能Al2O3、TiO2、ZrO2（立方）稳定的高温形态性能最优良。Al2O3希望得到

α-Al2O3要预烧到：1300~1600℃TiO2依用途定钛电容器陶瓷——金红石相

要预烧；Zr-Ti-Pb压电陶瓷——形成固溶体，不需预烧；TiO2

Ti3+，颜色变深，需在氧化气氛下加热。ZrO2高温耐火材料——预烧稳定晶型。加入CaO、MgO、Y2O3等降低预烧温度（由2300降到1500℃）；增韧陶瓷——不用预烧。添加H3BO3使Na2O形成挥发性盐类逸出，使坯体密度提高。二、原料的预烧改变结晶的形态预烧的目的改变物理性能滑

石：具有片状结构，成型时易造成泥料分层及颗粒定向排列，引起制品变形及开裂，应进行预烧（在1300~1450℃生成偏硅酸镁），破坏片状结构。石

英：质地坚硬，粉碎困难，573℃晶型转变产生体积效应。先预烧，再急冷，使内部产生应力变脆，提高粉磨效率。预烧，减少坯体收缩，预烧温度700~900℃。ZnO：可塑黏土：减少缩釉，预烧温度1250℃。三、原料的合成原料合成的方法可以制备自然界中尚未发现的原料（BaTiO3，SiC）或自然界中开采价值不大的原料（CaTiO3），也可以合成超细粉料（1~100nm）。合成方法包括：固相法、液相法、气相法。固相法碳热还原法工业合成SiC粉体的主要方法。它是在电阻炉中将纯度较高的石英砂和固定碳含量较高的石油焦的混合物加热到2500℃左右，让其充分反应，将石英砂中的SiO2被C还原制得SiC。燃烧合成法以外加热源点燃反应物坯体，然后利用自身的燃烧反应放出的热量使化学反应过程自发地持续进行，从而合成一种新型材料的合成方法。机械粉碎法粉体颗粒在外力作用下内部缺陷扩展，最后得到超细粉体，其实质是靠动能来破坏材料的内结合力，使材料分裂产生新的界面。三、原料的合成原料合成的方法可以制备自然界中尚未发现的原料（BaTiO3，SiC）或自然界中开采价值不大的原料（CaTiO3），也可以合成超细粉料（1~100nm）。合成方法包括：固相法、液相法、气相法。液相法熔液法——原料混合加热至熔融；溶液法——排除溶剂，包括喷雾干燥和冷冻干燥法；沉淀法（1）共沉淀——同种溶液生成两种以上的颗粒沉淀合成多组分原料；（2）均相沉淀——溶液内部生成沉淀剂；（3）醇盐法——醇盐法使氢氧化物水解；溶胶—凝胶法：配制溶胶——凝胶形成——凝胶焦化。三、原料的合成气相法细度：大，有利与反应进行，但过大则液相量增加。温度：适当提高会提高莫来石含量，使气孔率下降、体积增加。但温度过高会使玻璃相含量增加。矿化剂例如，莫来石的合成，包括烧结法和熔融法。原料：Si——石英、黏土；Al——工业氧化铝、高铝矾土、Al(OH)3。烧结步骤：将原料混合、细磨、脱水、真空混炼、煅烧至1720~1760℃，得到针