一種耐酸磚的制備方法

摘要 本文利用高嶺土、石英砂、耐火材料廢料、鉀長石和碳酸鋇為原料制備出了一種性能良好的耐酸磚。通過試驗(yàn)證明，碳酸鋇的加入可以有效地提高耐酸磚的耐酸性能。

關(guān)鍵詞 耐酸磚，耐酸度，碳酸鋇

1引言

耐酸磚是一種有較強(qiáng)耐酸性能的陶瓷產(chǎn)品，在化工、冶金、制藥、石油、造紙等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛[1，2]。隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對耐酸陶瓷磚的要求越來越高，但目前國內(nèi)耐酸陶瓷磚的生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有很多企業(yè)的產(chǎn)品耐酸性能較差，達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，難以滿足市場的需求。本課題利用高嶺土、石英砂、耐火材料廢料、鉀長石和碳酸鋇為原料，制備出一種性能良好的耐酸磚。筆者按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8488-2001對成品的性能進(jìn)行了測試[3]，結(jié)果成品的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，最后對這種陶瓷材料的耐酸機(jī)理進(jìn)行了初步的分析。本研究可以為改善國內(nèi)耐酸磚耐酸度較差的現(xiàn)狀提供一定的借鑒。

2實(shí)驗(yàn)

2.1 原 料

原料為高嶺土、石英砂、耐火材料廢料、鉀長石、碳酸鋇。高嶺土采自廣西維羅地區(qū)，主要成分見表1。耐火材料廢料為武漢鋼鐵集團(tuán)的耐火材料廢料，主要成分見表2。

2.2 樣品制備

將原料按一定配比放入球磨罐濕法球磨12h，將球磨漿料烘干，往干料中加入8%的水，在300kg/cm²的壓力下成形。將成形的坯體在105℃下烘干5h。然后把烘干的坯體放入硅鉬爐中，于1350℃下燒結(jié)2.5h得到成品。本試驗(yàn)制備了4種配比的樣品（見表3），以進(jìn)行比較分析。

2.3 樣品性能測試

按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8488-2001，對測試樣品的耐酸度、吸水率、抗壓強(qiáng)度和耐急冷急熱性進(jìn)行測試。

3結(jié)果和討論

國家標(biāo)準(zhǔn)對耐酸磚性能的要求和本實(shí)驗(yàn)樣品的性能指標(biāo)見表4。

從表4中，可以看出BaCO₃的加入使樣品的耐酸度顯著提高。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8488-2001規(guī)定耐酸磚的耐酸度要大于99.7%，所以沒加入BaCO₃的樣品1的耐酸性能沒有達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)要求。這說明碳酸鋇的加入可以大大提高樣品的耐酸性能。

BaCO₃是一種助燒劑，可以促進(jìn)液相反應(yīng)和傳質(zhì)的進(jìn)行，使成品獲得致密的結(jié)構(gòu)。從樣品1到樣品3，可以看出隨著BaCO₃量的增加，樣品耐酸度增加的同時(shí)，樣品吸水率呈現(xiàn)下降的趨勢，這說明這種致密的結(jié)構(gòu)使得樣品的耐酸性能大大提高，因?yàn)闃悠分旅艿慕Y(jié)構(gòu)可以阻止酸液向坯體內(nèi)部的進(jìn)一步侵蝕。

但是樣品4的耐酸度反而下降，這是因?yàn)檫^量的碳酸鋇使樣品中堿性成分增多，反而使樣品的耐酸性能下降。

參考文獻(xiàn)

1 王守平.耐酸陶瓷的研制及其性能研究[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，30（4）：30～33.

2 周 宜，馮家迪.耐酸耐溫化工陶瓷磚[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，1999，11（4）：221～248.

3 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8488-2001。