高鋁襯磚

高鋁襯磚是以鋁礬土為主要原料制成的Al2O3含量不小于48%的隔熱耐火制品。其生產(chǎn)工藝采用泡沫法，也可采用燒盡加入物法。

中國標(biāo)準(zhǔn)(GB3995—1983)將高鋁襯磚按體積密度分為LG-1.0, LG-O.9、LG-O.8、LG-0.7、LG-0.6、LG-O.5和LG-0.47種牌號。

高鋁襯磚可用于砌筑隔熱層和無強(qiáng)烈高溫熔融物科侵蝕及沖刷作用的部位。直接與火焰接觸時，一般的高鋁質(zhì)隔熱耐火磚的表面接觸溫度不得高于1350℃。莫來石質(zhì)隔熱耐火磚可直接接觸火焰，具有耐高溫，強(qiáng)度高，節(jié)能效果顯著等特點。適用于熱解爐、熱風(fēng)爐、陶瓷輥道窯、電瓷抽屜窯及各種電阻爐的內(nèi)襯。

高鋁襯磚所用的氧化鋁原料的生產(chǎn)方法有好幾種，常見的是拜耳法和堿石灰燒結(jié)法，堿法生產(chǎn)氧化鋁又有拜爾法、堿石灰燒結(jié)法和拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法等多種流程，用于適應(yīng)不同種類的鋁礬土礦石類型。

1.拜耳法

當(dāng)前世界上95%的氧化鋁由拜耳法生產(chǎn)，它是直接利用含有大量游離苛性堿的循環(huán)母液處理鋁礬土，溶出其中氧化鋁得到鋁酸鈉溶液，在鋁酸鈉溶液中添加氫氧化鋁(晶種)經(jīng)長時間攪拌便可分解析出氫氧化鋁結(jié)晶。拜爾法生產(chǎn)A12O3。

這是一個天然鋁礬土的提純過程，其主要步驟為：

①鋁礬土的破碎與研磨加工。

②在熱苛性鈉溶液中加熱溶解鋁礬土。

③澄清或過濾，用以將未溶解的硅和鐵氧化物殘渣(赤泥)從鋁酸鈉溶液中分離出去。

④從鋁酸鹽溶液中沉淀出純氫氧化鋁，再通過過濾和洗滌除去氫氧化鈉。此處須精心控制包括純度和顆粒結(jié)構(gòu)在內(nèi)的氫氧化鋁的特性。

⑤在回轉(zhuǎn)窯中加熱到1100℃以上將氫氧化鋁鍛燒制成鍛燒氧化鋁。鍛燒A12O3的粒度大小在氫氧化鋁沉淀階段就己確定，而α-A12O3晶體大小則在鍛燒過程中發(fā)育長大A12O3聚集體內(nèi)的晶體大小和形狀可以在今后有礦化添加劑的工藝過程中進(jìn)一步得到控制。

拜耳法流程比較簡單、能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好，但是只限于處理低硅鋁礬土(A12O3/SiO2比值應(yīng)大于7)，世界各國廣泛采用拜耳法從一水硬鋁石為主要礦物組成的鋁礬土中提取氧化鋁。

2.堿石灰燒結(jié)法

堿石灰燒結(jié)法是目前得到實際應(yīng)用的用于處理A12O3/SiO2比值較低的鋁礬土原料的方法。由于我國多為D-K型鋁礬土(由一水硬鋁石與高嶺石組成)，SiO2含量較高，因此堿石灰燒結(jié)法對我國氧化鋁工業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。

堿石灰燒結(jié)法是將鋁礬土與一定數(shù)量的石灰石(或蘇打石灰)配成爐料在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行1250℃以上的高溫?zé)Y(jié)，爐料中A12O3與Na2CO3反應(yīng)生成可溶性的固體鋁酸鈉。礦石中的氧化鐵、氧化硅和二氧化鈦分別生成鐵酸鈉(Na2O·Fe2O3)，原硅酸鈣(2CaO·SiO2)和鈦酸鈣((CaO·TiO2)。鋁酸鈣易溶于水或稀堿溶液，鐵酸鈉則易水解;而原硅酸鈣和鈦酸鈣不溶于水，與堿溶液的反應(yīng)也較微弱。因此，用稀堿溶液可以將燒結(jié)體中的A12O3和Na2O溶出，得到鋁酸鈉溶液，與進(jìn)入赤泥中的原硅酸鈣、鈦酸鈣和Fe2O3·H2O等不溶性殘渣分離。鋁酸鈉溶液經(jīng)過凈化，通入CO2氣體后，苛性比值和穩(wěn)定性下降，于是沉淀出氫氧化鋁。氫氧化鋁經(jīng)鍛燒而成為氧化鋁。

堿石灰燒結(jié)法比較復(fù)雜，能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量和成本都不及拜耳法。