鋁土礦除雜及剛玉-莫來石材料的合成

　　一、鋁土礦尾礦的除雜處理

　　試驗設計了鈣比(n(CaO )/[n(SiO2)+ n(TiO2)])分別為 1.0、1.1、1.2，堿比([n(Na2O)+n(K2O)]/[n(Al2O3)+n(SiO2)+n(Fe2O3)])分別為1.0、1.1、1.2的9組鋁土礦尾礦-氫氧化鈉-碳酸鈣混合料配方，具體配料組成見表1。

　　表1鋁土礦尾礦-氫氧化鈉-碳酸鈣混合料的配比.

　　鋁土礦尾礦-氫氧化鈉-碳酸鈣混合料的配比

　　按表1配方，混合均勻后放入坩堝中，分別在950、1000、1050、1000、1150、1200 和1250℃煅燒保溫2 h，以使尾礦中的氧化鋁轉(zhuǎn)化為可溶性的Na2O • Al2O3 ，而二氧化硅和二氧化鈦則分別轉(zhuǎn)化為比較難溶的Na2CaSiO4和很難溶的CaTiO3;鐵轉(zhuǎn)化為可溶的Na2O • Fe2O3，但其在隨后的溶解、過濾過程中水解成沉淀而進入濾渣。相關(guān)的化學反應式如下：

　　化學反應式

　　將鍛燒后的鋁土礦尾礦熟料(燒結(jié)料)破粉碎并過0.074 mm(200目)標準篩，進行XRF分析。將熟料粉加入一定量的去離子水中攪拌一定時間，使Na2O • Al2O3 溶解，雜質(zhì) CaO • TiO2、Na2O • Fe2O3經(jīng)溶解-水解后形成沉淀，然后過濾去除。Na2CaSiO4則部分進入濾渣，部分進入濾液。將濾液蒸干得到鋁土礦尾礦精礦粉，并將雜質(zhì)濾渣烘干，然后對二者進行XRF分析。根據(jù)熟料、濾液、濾渣中Al2O3、SiO2、 Fe2O3、TiO2等的含量(w)，按下式計算Al2O3、SiO2、 Fe2O3、TiO2的溶出率(或去除率)：溶出率=(燒結(jié)料 中含量×燒結(jié)料的質(zhì)量一濾渣中含量×濾渣的質(zhì)量)÷燒結(jié)料中含量×燒結(jié)料的質(zhì)量;去除率=1-溶出率。

　　二、剛玉-莫來石復相材料的合成

　　將在佳條件下制備的鋁土礦尾礦精礦粉配加聚乙烯醇結(jié)合劑(精礦粉與聚乙烯醇的質(zhì)量比為20:1)，采用JLYYJ型壓樣機在120 MPa壓力下壓制成型為60 mm×18 mm×(10 ~ 12)mm的條樣，豎直放入底部鋪有氧化鋁粉薄層的剛玉坩堝中，把坩堝放入硅鉬棒高溫爐中，分別在1300、1350、1400、1450、 1500℃保溫4 h，然后隨爐降溫，得到剛玉-莫來石合成料，并進行XRD分析。