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CN1035061C - 兰刚玉磨料的生产方法 - Google Patents

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郑述
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Abstract

本发明提供一种兰刚玉磨料的生产方法，是将选矿后的天然兰刚玉矿石，经初碎、水冲洗，分级破碎、用浮选剂水洗、碱洗、水洗、酸洗、再水洗后，进行脱水、干燥煅烧，冷却后筛分，最后经磁选得产品兰刚玉磨料。该方法节能，无融熔过程或冶炼过程，利用天然兰刚玉矿石为原料，储量大，成本低，所得产品兰刚玉磨料其硬度、韧性高于白刚玉，主要用作砂轮磨料、耐火材料、工业陶瓷等新型材料。

Description

兰刚玉磨料的生产方法
本发明涉及一种刚玉磨料的生产方法，特别是涉及一种兰刚玉磨料的生产方法。
目前广泛使用的刚玉磨料，如白刚玉磨料是以铝氧粉为原料，经电炉融炼而成。棕刚玉磨料是以铝钒土为原料经电炉冶炼制得。东德专利274404公开了一种兰刚玉及其制造方法，是将铝土矿和还原剂一起经熔炼、铸块、粒化、磁选及筛分后制得产品兰刚玉。该兰刚玉含有(Al2O3、TiO2)Z(TiO、2TiO2)Z＝0.2～2晶体相，LiO2和/或Na2O玻璃相。其用途作磨料或耐火材料。以上方法能耗大，一般耗电均在2500度/吨以上，且其中的原料铝氧粉成本高，需从国外大量进口。
本发明的目的在于提供一种以天然兰刚玉矿石为原料，采用物理化学方法提纯，且能耗低的兰刚玉磨料的生产方法。
本发明兰刚玉磨料的生产方法是，以经人工选矿的方法所得的天然兰刚玉矿石(α-Al2O3的含量为40～80％)为原矿，将其破碎至粒度为50mm以下，进行水冲洗，一般采用水冲式轮辗机，除去矿物中浮土杂物，再进行分级破碎，其中大块的一级块破碎可采用颚式破碎机，破碎后的粒度小于30mm，再采用带筛球磨机和对滚机破碎，破碎后的粒度小于0.7mm。然后用浮选剂水洗，浮选剂为比重小于水的油类，如煤油，二号浮选油等，用量为浮选剂∶矿料＝0.5～2∶100(重量)，其作用是利用比重的差异进一步选矿。浮选后的矿料进行碱洗，一般采用如NaOH，Na2CO3等较强的碱溶液，其浓度为6-8％，在洗缸内于0-80℃温度下搅拌浸泡3-12小时，浸泡时间的长短由温度高低确定，温度越高浸泡时间越短，碱洗的目的是使矿料中的SiO2和Si与碱反应，生成可溶性硅酸盐，从而除去矿料中大量的SiO2和Si。再进行水洗，除去矿料中的残留碱，水洗一般采用搅拌器搅拌洗涤，或用压缩空气搅拌洗涤，使矿料pH值为6-7。进一步酸洗，如采用H2SO4、HCl等酸，其浓度为8-20％，在洗缸内于0-80℃温度下搅拌浸泡6-46小时，温度越高，浸泡时间越短，酸洗的作用是除去矿料中的杂质铁及其它有害物质，如Fe2O3、Fe3O4等。再进行水洗，除去过量的酸，使矿料pH值为6～7，离心脱水后，于180～600℃温度下干燥煅烧，一方面除去矿料中的水份，同时也使粗颗粒在较高温度下破裂成为单颗粒，温度越高，干燥时间越短，一般采用旋转干燥方式，使物料经过从低温到高温的干燥过程，物料在旋转干燥的同时可去掉颗粒的不稳定棱角，起到整形作用，从而增加其硬度。最后冷却至室温，自然冷却即可，按磨料国家粒度标准进行筛分，再进行磁选，进一步除去矿料中的杂质铁，制得产品兰刚玉磨料。
本发明兰刚玉磨料生产方法的优点在于无融熔冶炼过程，节能，利用天然兰刚玉矿石作原料，储量大，成本低，所得产品磨料的硬度和韧性优于白刚玉，抗磨性高，尤其适合于磨削合金钢，也可用作高级耐火材料及工业陶瓷等新型材料。
下面结合实施例详细说明本发明
实施例1：
天然兰刚玉矿石初碎至粒度30mm左右，在轮碾机上用水冲洗，除去浮土杂物，干燥后分级破碎至粒度小于0.7mm，用煤油浮选剂水洗，用量为煤油∶矿料＝2∶100(重量)，除去比重小的杂质后，于18～20℃温度下用10.5％的Na2CO3溶液浸泡6小时，除去其中的SiO2和Si，再水洗至矿料pH值为6～7，于18～20℃温度下用20％的盐酸浸泡15小时，除去其中的杂质铁等，再水洗至矿料pH值为6～7，离心脱水，于180～500℃温度下干燥煅烧，冷却至室温，筛分，磁选后得产品兰刚玉磨料。其性能如表1、表2所示。
实施例2：
天然兰刚玉矿石初碎至粒度40mm左右，在轮碾机上用水冲洗，除去浮土杂物，分级破碎至粒度小于0.7mm，用2号浮选油水洗，用量为二号浮选油∶矿料＝1.5∶100(重量)，除去比重小的杂质后，于70～80℃温度下，用6％NaOH溶液浸泡3小时，除去其中的SiO2和Si，再水洗至矿料pH值为6～7，于70～80℃温度下用12％的硫酸浸泡12小时，除去其中的杂质铁等，再水洗至矿料pH值为6～7，离心脱水、于180～300℃温度下干燥煅烧，冷却至室温，筛分，磁选后得产品兰刚玉磨料。其性能如表1、表2所示。
表1：兰刚玉磨料物理性能
  单颗粒强度值   14#单颗粒   不小于  10.07Kg
  24#单颗粒   不小于  6.54Kg
  46#单颗粒   不小于  2.01Kg
  显微硬度Hv     22089牛顿/mm2
46#相对密度   颗粒密度 不少于3.79g/cm2
  堆积密度 不少于1.70g/cm2
  粒度组成 符合GB 2477-83磨料粒度及其组成的规定
磁性物含量     0.0014％
  铁合金粒     0
表2：兰刚玉磨料化学成份
  粒    度   Al2O3不少于   SiO2不多于   Fe2O3不多于   TiO2不多于
  12#～90#     93.5     0.40     0.57     1.20
  100～240#     93.0     0.43     0.60     1.25

Claims (1)

1、一种兰刚玉磨料的生产方法，其特征在于将选矿后的天然兰刚玉矿石初碎至粒度小于50mm，用水冲冼除去浮土杂物，然后进行分级破碎至粒度小于0.7mm，用浮选剂水洗，其重量用量比为浮选剂∶矿料＝0.5～2∶100，再用浓度6-8％，选自氢氧化钠或碳酸钠中的一种碱液进行碱洗，碱洗时于0-80℃温度下搅拌浸泡3-12小时用水洗再用浓度8-20％，选自硫酸或盐酸中的一种酸进行酸洗，酸洗时于0-80℃温度下搅拌浸泡6-46小时，再水洗后，进行离心脱水，于180-600℃温度下干燥煅烧，冷却至室温，筛分，磁选后得产品兰刚玉磨料。
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