菱镁矿浮选尾矿直接合成同时制备镁橄榄石和镁砂研究

为了有效利用菱镁矿浮选尾矿废弃物,提出以其为原料,在不添加任何物质、不经过高压压制成型的条件下直接烧制同时制备优质镁橄榄石和烧结镁砂的技术路线,并在高温管式炉中对其可行性进行了实验研究。通过对不同反应温度和时间条件下制备的样品进行XRD和SEM-EDS表征和分析,确认新技术路线不仅可行,并且还具有反应速度快、产品质量优等优势。当反应温度为1400℃及以上时,原料中的SiO₂在数分钟之内全部转化,产物镁橄榄石和烧结镁砂晶体发育良好。研究结果对进一步开发菱镁矿浮选尾矿废弃物高效利用新技术提供有力支持。     

氧化硼对菱镁矿尾矿合成镁橄榄石晶体结构与性能的影响

在工业废弃物菱镁矿尾矿中加入石英砂和少量B2O3,通过固相反应烧结合成镁橄榄石材料,探讨B2O3对合成镁橄榄石材料晶体结构与性能的影响.利用XRD、SEM对合成镁橄榄石的相组成、晶胞参数、显微结构等进行研究.结果表明:由于B2O3的引入,促进了镁橄榄石晶体结构中缺陷的生成,导致镁橄榄石晶胞参数和晶胞体积减小,加快了反应离子间交换扩散速度,形成顽火辉石和透辉石等高温液相,促进了烧结,提高了材料的体积密度,降低了显气孔率.     

利用菱镁矿尾矿制备镁硅酸盐水泥的研究

本文探讨了利用菱镁矿尾矿(菱镁矿精矿浮选后的尾矿)制备镁硅酸盐水泥的研究.结果表明:在浮选菱镁矿精矿后的尾矿中通过添加熟石灰使配料点的C/S在2～3之间,原料的M/S比在2.1 ～2.56使其组成落在MgO-C:S-C3S区内,烧结温度为1450℃,其产物为主晶相是方镁石(MgO),次晶相是硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)和非晶相.     

高镁质铁尾矿制备镁橄榄石耐火材料试验研究

以河北省某高镁质铁尾矿为原料，经预先煅烧、熟料细磨后掺加少量轻烧镁砂和电熔镁砂，采用模压成型、高温烧结等工艺制备镁橄榄石耐火材料。采用正交试验探讨了铁尾矿熟料细磨时间、粘结剂乙二醇溶解酚醛树脂用量、成型压力、最高烧结温度、保温时间对烧结样品的体积密度、常温抗压强度和荷重软化温度的影响，并优化了工艺参数，结果表明：在铁尾矿熟料细磨15 min、粘结剂用量为8%、等静压成型压力为130 MPa、最高烧结温度为1 500℃、保温时间为6 h的最佳工艺条件下，得到的烧结样品体积密度为2.80 g/cm³、常温抗压强度为50.7 MPa、荷重软化温度为1 685℃、抗热震性为10次，主晶相为镁橄榄石，次晶相为方镁石，另含少量尖晶石。研究成果可为此类铁尾矿的综合利用提供技术支撑。     

烧结温度对合成镁橄榄石性能的影响

以电熔镁砂、二氧化硅微粉为原料,采用固相反应法合成镁橄榄石,研究了不同烧结温度及不同配比对合成镁橄榄石材料性能的影响.研究结果表明:以镁橄榄石的理论配比配料合成镁橄榄石,在温度较低时在镁砂表面形成一层镁橄榄石,随着温度的升高,镁橄榄石层变厚,方镁石颗粒被镁橄榄石层包围;烧结温度从1350℃升到1600℃,试样的显气孔率降低,组织结构变得致密,接近镁橄榄石理论配比的试样综合性能较优.     

菱镁矿尾矿与硼泥合成橄榄石研究

本实验以菱镁矿尾矿、硼泥和硅石为主要原料,通过固相反应烧结制备镁橄榄石,研究随着硼泥和添加剂铁红(Fe2O3)引入量的不同对合成镁橄榄石材料相组成、结构及烧结性能的影响.利用XRD和SEM对烧后试样的矿物相组成和显微结构进行表征.结果表明:硼泥可以促进烧后镁橄榄石材料中晶粒异常长大,随着烧后镁橄榄石材料结构中液相的增多,系统中出现了顽火辉石相,烧后镁橄榄石材料体积密度逐渐增大,硼泥对镁橄榄石有促烧结作用.添加剂铁红与氧化镁形成镁铁固溶体,促进镁橄榄石材料结构致密,系统中引入3.51％铁红,烧后镁橄榄石材料体积密度提高24％.     

低品位菱镁矿与硅石制备镁橄榄石的研究

以低品位菱镁矿与天然硅石为原料制备镁橄榄石材料。研究了低品位菱镁矿轻烧氧化镁粉引入量对制备的镁橄榄石材料中镁橄榄石的晶胞常数、微观结构及常温性能的影响。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对试样的相组成和显微结构进行了研究。利用X′ pert plus软件对试样中镁橄榄石相的晶胞常数进行分析。结构与性能分析结果表明：低品位菱镁矿中氧化镁与天然硅石中二氧化硅在高温条件下通过固相反应可以制备出以镁橄榄石为主晶相的镁橄榄石材料。随着低品位菱镁矿轻烧氧化镁粉引入量的增加,镁橄榄石材料中镁橄榄石相的晶胞常数和晶胞体积有增加趋势。同时,随着方镁石相在镁橄榄石材料中的脱溶作用,镁橄榄石材料的体积密度和强度逐渐降低,显气孔率和吸水率逐渐增加。     

氧化锆对低品位菱镁矿制备镁橄榄石的影响

以低品位菱镁矿与天然硅石为原料,以氧化锆为添加剂,通过固相反应烧结制备镁橄榄石。研究讨论了氧化锆对镁橄榄石材料相组成、晶胞参数、微观结构及常温性能的影响。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对烧后试样的相组成和显微结构进行研究。利用X′ Pert plus软件对试样中镁橄榄石相的晶胞参数进行计算。结果表明：加入适量氧化锆可以促进低品位菱镁矿轻烧氧化镁粉与天然硅石通过固相反应烧结合成制备镁橄榄石。锆离子的置换作用导致镁橄榄石相的晶胞参数和晶胞体积减小。氧化锆加入质量分数为1.2%时,镁橄榄石综合性能最好,其密度为1.87 g/cm³,显气孔率为35.1%,吸水率为18.7 %,常温耐压强度为17.9 MPa。     

熔盐法制备方镁石-镁橄榄石轻质隔热耐火材料

低品位菱镁矿作为制备镁质隔热耐火材料的原料是未来的主要研究方向之一。以高硅菱镁矿和三级滑石矿为原料，经预处理后得到轻烧镁粉和滑石粉，以NaCl熔盐为反应介质，通过熔盐法制备了方镁石-镁橄榄石(MgO-Mg₂SiO₄)轻质隔热耐火材料。研究了NaCl加入量、烧结温度、保温时间以及原料配比对试样制备的影响。结果表明：当NaCl的加入量为轻烧镁粉-滑石粉混合料质量的20%、烧结温度为1 200℃、保温时间为6 h、m(轻烧镁粉)∶m(滑石粉)=5∶5时，试样的综合性能最优，此时其体积密度为1.46 g·cm^-3,显气孔率为55.0%。此外，发现滑石自分解和镁橄榄石的合成均可在试样内部形成气孔。     

氧化镧对镁橄榄石晶体结构及性能的影响

以低品位菱镁矿与天然硅石为原料,以氧化镧为添加剂,通过固相反应烧结制备镁橄榄石.研究讨论了氧化镧对镁橄榄石材料相组成、晶胞参数、微观结构及常温性能的影响.用XRD和SEM法对烧后试样的相组成和显微结构进行研究.利用X' pert plus软件对试样中镁橄榄石相的晶胞参数进行计算.按国家标准,检测镁橄榄石试样的体积密度、显气孔率、吸水率和常温耐压强度.结果表明:加入适量氧化镧可以促进了低品位菱镁矿轻烧氧化镁粉与天然硅石中通过固相反应烧结合成制备镁橄榄石.氧化镧加入量为1.2％时,镁橄榄石的晶胞体积最大,镁橄榄石中引入氧化镧所造成的结构缺陷加速了离子扩散速度,而过量的氧化镧会进入晶界液相中.综合以上分析,氧化镧的引入量为1.2％时,镁橄榄石材料综合性能最好,其体积密度为2.44 g/cm3,显气孔率为23％,吸水率为9.5％,常温耐压强度为30.1 MPa.     

高硅菱镁矿的选矿提纯与应用研究进展

菱镁矿作为我国优势矿产资源之一,广泛应用于冶金、建材、化工等行业。高硅菱镁矿(SiO₂＞3%,质量分数)是一种低品质菱镁矿,为难选菱镁矿矿石。采用浮选工艺可以制备出高质量的镁矿产品。将选后高硅菱镁矿合理配料后直接煅烧,可以制备镁硅砂、镁橄榄石及复合粉体材料等高附加值耐火材料,还可以制备建材、化工等原料,具有重要的经济意义和科学研究价值。本文对国内外高硅菱镁矿提纯工艺进行归纳,阐述其技术指标和提纯原理,最后介绍高硅菱镁矿的综合利用方法。     

Non-isothermal kinetic study of high-grade magnesite thermal decomposition and morphological evolution of MgO

Thermal decomposition was the prerequisite and basis for the utilization of magnesite resources. However, the calcination of magnesite was usually accompanied by high energy consumption, which not only caused serious waste of magnesite resources, but also restricted its high value-added utilization. Therefore, calcination conditions were the key to controlling thermal decomposition process of magnesite. The kinetics of high-grade magnesite thermal decomposition was elaborated by non-isothermal thermogravimetric analysis, and meanwhile the effect of heating rate on the magnesite thermal decomposition reaction and morphology of MgO particles were characterized. Both Doyle and Gorbatchev approximate functions were used to simulate the magnesite thermal decomposition process, where the experimental data (correlation coefficient) fitted by the latter could obtain more acceptable kinetic parameters of the magnesite thermal decomposition. The good linear relationship between the activation energy and the pre-finger factor allowed for a kinetic compensation of the thermal decomposition of magnesite. Furthermore, higher heating rate induced the formation of terraced grains, grain network group, cubic grains, and spherical grains for the samples sintered at 1200°C. The heating rate largely affected the magnesite particle morphology, grain size distribution and activity, and also provided important technical indicators in the actual production of magnesia refractory raw materials.     

含镁橄榄石镁质中间包干式料的性能

以电熔镁砂和镁橄榄石为主要原料制成中间包干式料,样品在不同温度下进行了热处理.通过常温物理性能测试和光学显微结构观察,研究了镁橄榄右原料的种类、添加量及复合无机结合剂的添加量对于式料性能的影响.结果表明:以镁橄榄石牛料为骨料的样晶的常温物理性能优于以镁橄榄石熟料为骨料的样晶的:镁橄榄石生料的适宜添加量为15%左右:采用3.0%Na2SiO3·9H2O,2.0%Na2SiO3·5H2O和1.0%MgSO4·7H2O结合的样品经200℃烘烤后的抗压强度大干4.5MPa,1550℃热处理3h后的抗压强度可达17.9MPa;采用静态坩埚法埘样品进行渣蚀实验,发现熔渣对于式料 的侵蚀以渗透为主,渗透深度约为8mm.     

利用菱镁矿粉状尾矿制备氧化镁工艺研究

针对制备高纯镁砂的菱镁矿粉状尾矿,采用菱镁矿精制-压球-轻烧工艺,可直接得到合格的镁砂产品。在菱镁矿精制过程中,添加球团添加剂,使后续工艺轻烧过程中菱镁矿保持球团形貌特征,避免球团大量粉化造成竖窑堵塞。通过冲击测试得到的轻烧球团强度,即从0.5 m坠落次数可达10次,粉体活性＜230 s,烧失率＜0.1%。     

Densification and properties of magnesia-rich magnesium-aluminate spinel derived from natural and synthetic raw materials

Magnesia rich magnesium aluminate spinel (MgO: Al₂O₃=2:1) was developed by reaction sintering of Indian natural magnesite of Salem region as well as from synthetic caustic magnesia with calcined alumina. Dilatometric study of the green compacts was carried out to evaluate the spinelisation and sintering behaviour of both the samples. Green samples were heat treated between 1400 to 1600 °C and characterised in terms of densification behaviour, high temperature flexural strength, microstructure and phase development. Spinel and periclase are the major phases in both the samples, where as forsterite is found only in the sample developed from Indian magnesite due to presence of silica as impurities.     

添加浮选镁砂颗粒和Al2O3细粉对方镁石-尖晶石砖性能的影响

以烧结镁砂、浮选镁砂、电熔镁铝尖晶石和煅烧Al₂O₃细粉为主要原料,以木质素磺酸钙为结合剂,经混练、成型、1 650℃烧成制备了方镁石-尖晶石砖,主要研究了以浮选镁砂颗粒替代普通烧结镁砂颗粒以及在此基础上外加不同量煅烧Al₂O₃细粉（质量分数分别为0、3%和5%）对方镁石-尖晶石砖性能的影响。结果表明：1)以浮选镁砂颗粒替代普通烧结镁砂颗粒制备的方镁石-尖晶石砖,显气孔率和常温耐压强度降低,体积密度、抗热震性、高温强度和高温韧性提高。2)在以浮选镁砂颗粒替代普通烧结镁砂颗粒制备的方镁石-尖晶石砖中,随着煅烧Al₂O₃细粉引入量的增多,显气孔率和常温耐压强度降低,体积密度、抗热震性、高温强度和高温韧性提高。     

Properties of refractories produced from synthetic magnesia

Conclusions The sinterability, open porosity, and cold-crushing strength of magnesite and magnesite-chromite specimens processed from magnesia powders (96–97% MgO) are improved with a decrease in the size of the periclase grains in the powder and with an increase in the firing temperature and do not depend on the percent and composition of the silicates and on the B₂O₃ content of the magnesia powder.The high-temperature bending strength of both types of refractories increases with a decrease in the B₂O₃ content of the magnesia powder. The creep resistance of the magnesite specimens increases with the ratio CaO/SiO₂ in the magnesia powder while the creep resistance of the magnesite — chromite specimens does not depend on this index.The indices of the open porosity and strength of the magnesite and magnesite — chromite specimens were optimal when they were produced with magnesia obtained by the bicarbonate method from dolomite.To produce dense and strong magnesite refractories from magnesia, they should be fired at a temperature not below 1700°C. The firing temperature of magnesite — chromite refractories should not be below 1750°C.Translated from Ogneupory, No. 6, pp. 53–57, June, 1978.