專利名稱：一種耐堿腐蝕陶瓷填料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種以硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦為主要原料，以粘土為粘結(jié)劑生產(chǎn)的具有優(yōu)異耐堿腐蝕性能的耐堿陶瓷填料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
目前，化工行業(yè)中作為傳質(zhì)的陶瓷填料通常選用高嶺土、長(zhǎng)石、粘土作為主要原料加工生產(chǎn)的，這種普通陶瓷填料常稱之為耐酸陶瓷，其耐堿性能差，在堿性介質(zhì)中容易被腐蝕、疏松、軟化而失效，因此不能在燒堿、純堿、氨水等堿性介質(zhì)的反應(yīng)塔內(nèi)長(zhǎng)期使用，根據(jù)JC/T457-92(1996)耐化學(xué)腐蝕性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，普通陶瓷填料的耐堿度僅86％左右，國內(nèi)還沒有開發(fā)出原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，耐堿度達(dá)到99.5％以上的耐堿陶瓷填料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦為主要原料，以粘土為粘結(jié)劑生產(chǎn)的具有優(yōu)異耐堿腐蝕性能的耐堿陶瓷填料及其生產(chǎn)工藝。它是以鎂橄欖石(2MgO·SiO2)、偏硅酸鎂(MgO·SiO2)、偏硅酸鈣(CaO·SiO2)為主晶相的陶瓷材料，其材質(zhì)的主要化學(xué)組成范圍是SiO245.0--55.0％；MgO10.0--40.0％；CaO0--15％；Al2O33.0--8.0％；可生產(chǎn)出拉西環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)、十字環(huán)、瓷球等各種規(guī)格的耐堿陶瓷填料。
本發(fā)明所述的耐堿陶瓷填料的生產(chǎn)工藝流程分為可塑泥料的制備工藝、半成品成型工藝和耐堿填料的燒成工藝三個(gè)部分，以下結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明的具體生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行詳細(xì)的說明。
可塑泥料的制備工藝本發(fā)明選用硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦、粘土等各種原料，其化學(xué)組成見表1所示，各種原料配比以質(zhì)量為基準(zhǔn)，配料組成范圍見表2。
表1各種原料的化學(xué)組成。

表2各種原料配料組成范圍

按照配方的要求將各種原料分別進(jìn)行預(yù)粉碎，再按配比稱量，加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行加工20個(gè)小時(shí)以上，料球水的比例為1∶1.5∶0.9，出料細(xì)度控制在250目篩余小于0.5％，然后把泥漿放入泥漿池中，依次進(jìn)行過篩、除鐵、壓濾、陳腐和真空練泥等工序，制備得到可供成型的可塑泥料。本工藝關(guān)鍵設(shè)備是球磨機(jī)、雙缸泵、壓濾機(jī)、濕式除鐵器、真空練泥機(jī)。
半成品成型工藝本發(fā)明采用可塑擠壓成型的方法生產(chǎn)各種規(guī)格耐堿陶瓷填料，選用不同的生產(chǎn)模具，控制可塑泥料的含水率為20--24％，用真空擠壓成型機(jī)把配制好的可塑泥料加工成各種規(guī)格的半成品。本工藝的關(guān)鍵設(shè)備是真空擠壓成型機(jī)，要求成型時(shí)，真空度控制在-0.08MP以上。
耐堿填料的燒成工藝本發(fā)明選用梭式窯或隧道窯等先進(jìn)窯爐作為燒成設(shè)備，嚴(yán)格控制半成品的入窯水份和窯爐的燒成制度。燒成溫度在1200--1300℃之間。由于產(chǎn)品的燒成范圍窄，采用控制止火溫度在燒成溫度的下限，適當(dāng)降低燒成溫度，延長(zhǎng)保溫時(shí)間的燒成方法來防止產(chǎn)品的過燒和變形。燒成過程應(yīng)保持氧化氣氛。產(chǎn)品出窯的溫度應(yīng)小于200℃。
本發(fā)明主要工藝參數(shù)控制原料入磨細(xì)度 小于10mm.
原料出磨細(xì)度 250目篩余小于0.5％成型水份 20.0----24.0％練泥機(jī)真空度 0.08---0.10Mpa入窯水份 小于5％燒成溫度 1200---1300℃產(chǎn)品主要性能吸水率＜0.5％ 耐堿度 ＞99.5％；體積密度 2.35--2.80g/cm3；莫氏硬度≥7；本發(fā)明的顯著特點(diǎn)是首次將硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦等作為主要原料，用于生產(chǎn)耐堿陶瓷填料，按照普通陶瓷填料的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出的拉西環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)、十字環(huán)、瓷球等各種規(guī)格的陶瓷填料，有優(yōu)異的耐堿腐蝕性能，具有原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，產(chǎn)品主要用于化工行業(yè)堿性介質(zhì)的反應(yīng)塔內(nèi)。
具體實(shí)施例方式根據(jù)以上所述的生產(chǎn)工藝，以硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦、粘土為主要原料，按硅灰石20％、透輝石10％、黑滑石26％、菱鎂礦26％、粘土18％的比例稱取2000公斤，按照規(guī)定的生產(chǎn)工藝參數(shù)，依次進(jìn)行球磨、過篩、除鐵、壓濾、陳腐和真空練泥等生產(chǎn)工序，制備得到可用于成型的可塑泥料，選用φ25的矩鞍環(huán)生產(chǎn)模具，采用適宜的真空擠壓成型機(jī)，生產(chǎn)φ25矩鞍環(huán)坯體，將坯體烘干后，用5m3液化石油氣棱式窯燒成，燒成時(shí)間為10小時(shí)，燒成溫度控制在1230℃，然后自然冷卻至200℃以下出窯。燒成后的φ25矩鞍環(huán)具有優(yōu)異的耐堿腐蝕能力，φ25矩鞍環(huán)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如下吸水率0.14％；耐堿度 99.85％；體積密度 2.68g/cm3； 莫氏硬度 7；產(chǎn)品性能達(dá)到化工行業(yè)陶瓷塔填料技術(shù)要求。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于化工領(lǐng)域的陶瓷填料，具有優(yōu)異耐堿腐蝕性能。其特征是它以硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦為主要原料，以粘土為粘結(jié)劑?？捎糜谏a(chǎn)拉西環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)、十字環(huán)、瓷球等各種規(guī)格耐堿陶瓷填料。
2.按照權(quán)利要求1所述的耐堿陶瓷填料，其特征是它的各種原料的組成范圍是硅灰石0---30％，黑滑石0---35％，粘土10--25％，透輝石0---30％，菱鎂礦0---30％。
3.按照權(quán)利要求1所述的耐堿陶瓷填料，其特征是它以鎂橄欖石(2MgO·SiO2)、偏硅酸鎂(MgO·SiO2)、偏硅酸鈣(CaO·SiO2)為主晶相的陶瓷材料，其材質(zhì)的主要化學(xué)組成范圍是SiO245.0--55.0％；MgO10.0--40.0％；CaO0--15％；Al2O33.0--8.0％。
4.按照權(quán)利要求1所述的耐堿陶瓷填料的生產(chǎn)工藝，其特征在于較佳的工藝參數(shù)是原料入磨細(xì)度 小于10mm.原料出磨細(xì)度 250目篩余小于0.5％成型水份 20.0----24.0％練泥機(jī)真空度 -0.08----0.10Mpa入窯水份 小于5％燒成溫度 1200---1300℃
5.按照權(quán)利要求1所述的耐堿陶瓷填料，其特征是采用球磨機(jī)、雙缸泵、壓濾機(jī)、濕式除鐵器、真空練泥機(jī)、真空擠壓成型機(jī)、梭式窯或隧道窯作為關(guān)鍵設(shè)備加工生產(chǎn)的。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種以硅灰石、透輝石、黑滑石、菱鎂礦為主要原料，以粘土為粘結(jié)劑生產(chǎn)的具有優(yōu)異耐堿腐蝕性能的耐堿陶瓷填料及其生產(chǎn)工藝?？缮a(chǎn)拉西環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)、十字環(huán)、瓷球等各種規(guī)格的耐堿陶瓷填料。其主要性能指標(biāo)吸水率＜0.5％；體積密度2.35－2.80g/cm
文檔編號(hào)B01J19/30GK1519050SQ0310287
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月26日
發(fā)明者李成良, 黃茂金, 林生明, 李建樹 申請(qǐng)人:福建省寧德市俊杰瓷業(yè)有限公司