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鐵鋁尖晶石制備的方法研究
來源:
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作者:wanghainaihuo
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發(fā)布時間: 2017-07-03
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隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)，水泥窯對耐火磚的要求越來越高，特別是工作環(huán)境最為惡劣的水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶對耐火材料的要求更為苛刻。鎂鉻磚是回轉(zhuǎn)窯燒成帶的傳統(tǒng)耐火材料，但在使用過程中Cr3+會變?yōu)橛卸镜腃r6+，污染環(huán)境及水源并對人畜造成傷害。鎂鐵鋁尖晶石磚作為鎂鉻磚的代替品，具有良好的掛窯皮性能、抗侵蝕性和抗磨損性，是一種理想的水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料。鐵鋁尖晶石是鎂鐵鋁尖晶石磚中不可缺少的重要組成，但天然存在的鐵鋁尖晶石很少，需要人工合成。因此合成鐵鋁尖晶石對制備鎂鐵鋁尖晶石磚至關(guān)重要。 本文通過燒結(jié)法和熔鹽法分別以氧化鋁粉和氧化鐵粉、高鐵鋁土礦和氧化鐵粉為原料，制備了鐵鋁尖晶石。燒結(jié)法使用的還原劑為石墨粉，熔鹽法分別使用了石墨粉和葡萄糖作為還原劑。通過X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和正置金相顯微鏡等方法對燒結(jié)樣品的物相組成和微觀形貌進(jìn)行了分析，研究了煅燒溫度、煅燒氣氛、還原劑添加量和還原劑種類等因素對燒結(jié)產(chǎn)物的影響
研究結(jié)果表明：
（1）以氧化鋁粉和氧化鐵粉為原料，以石墨粉為還原劑，采用燒結(jié)法在氮?dú)鈿夥障?450℃以上時可以合成鐵鋁尖晶石，并且隨著溫度升高，合成的鐵鋁尖晶石結(jié)晶程度越來越好。
（2）熔鹽法合成鐵鋁尖晶石時，以氧化鐵粉和氧化鋁粉為原料，石墨粉為還原劑時，熔鹽法合成鐵鋁尖晶石的最佳條件為空氣氣氛下1100℃煅燒3h；使用葡萄糖為還原劑時，熔鹽法合成鐵鋁尖晶石的最適宜的條件是：溫度為1000℃，熔鹽量為m(原料):m(NaCl)=1:1，還原劑加入量為13.5%。
（3）熔鹽法可以在較溫和的條件下合成鐵鋁尖晶石，將合成溫度降低到了1000℃，并且葡萄糖比石墨更適合作還原劑。
（4）以高鐵鋁土礦為原料，石墨粉為還原劑，采用燒結(jié)法在氮?dú)鈿夥障?550℃合成了鐵鋁尖晶石。
研究結(jié)果表明：
（1）以氧化鋁粉和氧化鐵粉為原料，以石墨粉為還原劑，采用燒結(jié)法在氮?dú)鈿夥障?450℃以上時可以合成鐵鋁尖晶石，并且隨著溫度升高，合成的鐵鋁尖晶石結(jié)晶程度越來越好。
（2）熔鹽法合成鐵鋁尖晶石時，以氧化鐵粉和氧化鋁粉為原料，石墨粉為還原劑時，熔鹽法合成鐵鋁尖晶石的最佳條件為空氣氣氛下1100℃煅燒3h；使用葡萄糖為還原劑時，熔鹽法合成鐵鋁尖晶石的最適宜的條件是：溫度為1000℃，熔鹽量為m(原料):m(NaCl)=1:1，還原劑加入量為13.5%。
（3）熔鹽法可以在較溫和的條件下合成鐵鋁尖晶石，將合成溫度降低到了1000℃，并且葡萄糖比石墨更適合作還原劑。
（4）以高鐵鋁土礦為原料，石墨粉為還原劑，采用燒結(jié)法在氮?dú)鈿夥障?550℃合成了鐵鋁尖晶石。
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