烧结棕刚玉生产方法

棕刚玉又名金刚砂，广泛用于制造优质耐火材料、陶瓷、磨料、铸铁等行业。目前，棕刚玉的常用制造方法是电熔法，即在电炉中熔融还原铝土矿、碳和铁屑（制备的棕刚玉称为电熔棕刚玉）。由于在其生产过程中添加了碳，其最终产品中的残余碳含量约为0.5%。用户使用熔融棕刚玉时，容易产生粉碎和爆炸，降低其使用性能。同时，由于其在电炉中熔化和还原的制造方法，消耗了大量电能（耗电量约为其成本的50%）。鉴于节能减排的巨大压力，市场迫切需要一种新材料来替代熔融棕刚玉。烧结棕刚玉使用新工艺。制备的棕刚玉不含残碳，成本低，性能优良。
烧结棕刚玉制造工艺包括以下步骤：
容器中按重量百分比加入50-60%的氧化铝和40-50%的铝土矿原矿，然后加入30-40%的水、0.2-0.5%的聚合三氯化铝和0.1-0.3%的木质纤维素，然后密封研磨得到肥料；将浆料脱水、成型、干燥和煅烧，得到烧结棕刚玉；铝土矿原矿中Al2O3的重量含量≥75%。
这个容器是一个湿式球磨机。
密封件的研磨时间为8-10小时。
脱水、成型和干燥步骤如下：将污泥泵入污泥过滤器进行脱水（5-15min），得到泥饼；用真空挤出机（真空度为0.07-0.2mpa）将泥饼挤出切割，得到泥坯；送料浆空白干燥（100-200℃干燥8-12h）。
煅烧过程在1600-1700℃的隧道炉中煅烧3-5小时。
烧结棕刚玉的制造工艺优选包括以下步骤：
根据重量百分比，将50-60%的氧化铝和40-50%的铝土矿原矿依次放入湿式球磨机中，然后加入30-40%的水、0.3-0.5%的聚合AlCl3和0.1-0.3%的木质纤维素，然后密封研磨8-10小时，得到矿浆，泥浆泵入污泥过滤器脱水5-15分钟，得到泥饼，泥饼由真空度为0.07-0.2mpa的真空挤出机挤出切割。将污泥坯料送入干燥炉，在100-200℃下干燥8-12小时，然后在1600-1700℃下在隧道炉中煅烧3-5小时，获得烧结棕刚玉。
烧结棕刚玉生产工艺的积极影响：
棕刚玉是用烧结法代替电熔法生产的。生产的棕刚玉无残炭、机械强度高、不粉化、不爆裂、使用性能优良；同时，功耗大大降低（功耗几乎降低90%）。尽管烧结法生产棕刚玉的工艺路线长，工业氧化铝成本高，但由于电耗成本大大降低，其综合成本仍低于电熔法生产棕刚玉的成本（每吨节约约500元），完全可以替代电熔棕刚玉用于耐火材料行业。另外，根据本发明方法生产的烧结棕刚玉的性能指标见表1，具体检测方法见国标GB t3043-2000。
表1本工艺生产的熔融棕刚玉和烧结棕刚玉的性能指标
烧结棕刚玉
Al2O3% ≥95.0
SiO2% ≤2.0
Fe2O3% ≤0.8
TiO2% ≤1.8
C% 0
电熔棕刚玉
Al2O3% ≥94.5
SiO2% ≤1.1
Fe2O3% ≤0.6
TiO2% ≤3.0
C% ≤0.25
显示，烧结棕刚玉和熔融棕刚玉的指标大致相同，烧结棕刚玉的Ti02和碳含量显著低于熔融棕刚玉，其中烧结棕刚玉的碳含量为零。烧结棕刚玉的综合生产成本仅为电熔棕刚玉的70%，因此前者优于后者。