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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112250425A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011091413.7(22)申请日2020.10.13(71)申请人茌平浩鑫实业有限公司地址252100山东省聊城市茌平县韩屯镇东街010号(72)发明人宋保峰田守信宋保国刘传省(74)专利代理机构济南誉琨知识产权代理事务所(普通合伙)37278代理人李照兰(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B35/653(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种棕刚玉的生产方法(57)摘要本发明属于刚玉加工应用技术领域,涉及棕刚玉,尤其涉及一种棕刚玉的生产方法。包括以下有效步骤:首先将铝渣灰为原料分为两批,其中,第二批添加有铁屑;将第一批铝渣灰原料加入到电炉内,氧化气氛下加热熔化;待融化完成后,添加第二批料,在还原气氛下加热熔化、气化以及反应;待反应完全后,将得到的坯料氧化精炼,最后放料,即得到棕刚玉。本发明提供一种棕刚玉的生产方法,通过对现有生产方法进行有效的改进,不仅解决了铝渣灰此类的工业废料,还减少了电能的使用,达到节能环保的目的。CN112250425ACN112250425A权利要求书1/1页1.一种棕刚玉的生产方法,其特征在于,包括以下有效步骤:a、首先将铝渣灰为原料分为两批,其中,第二批添加有铁屑;b、将第一批铝渣灰原料加入到电炉内,氧化气氛下加热熔化;c、待融化完成后,添加第二批料,在还原气氛下加热熔化、气化以及反应;d、待反应完全后,将得到的坯料氧化精炼,最后放料,即得到棕刚玉。2.根据权利要求1所述的一种棕刚玉的生产方法,其特征在于,所述a步骤中,铝渣灰指的是电解铝、熔化铝和精炼铝过程中产生的铝渣灰,其Al≤30%,AlN≤45%。3.根据权利要求2所述的一种棕刚玉的生产方法,其特征在于,所述a步骤中,第二批的比例应该根据两批原料内的Al、AlN含量和两批料的总TiO2、SiO2含量来确定,应该使TiO2和SiO2完全被Al和AlN还原为原则。4.根据权利要求3所述的一种棕刚玉的生产方法,其特征在于,所述b步骤中,氧化气氛指的是向电炉内通空气或氧气,其通入量应该根据铝渣灰内Al和AlN氧化需要的O2量来调节,通气系数一般是1.05~1.2。5.根据权利要求4所述的一种棕刚玉的生产方法,其特征在于,所述a步骤,铁屑的加入量用满足金属铁≥SiO2总量的40%。6.根据权利要求5所述的一种棕刚玉的生产方法,其特征在于,所述d步骤中,氧化精炼的吹氧量和时间应该为熔体内不含碳为基准,即碳含量≤0.15%。2CN112250425A说明书1/4页一种棕刚玉的生产方法技术领域[0001]本发明属于刚玉加工应用技术领域,涉及棕刚玉,尤其涉及一种棕刚玉的生产方法。背景技术[0002]刚玉是铝矾土为主要原料经矿业炉炼出的人造材料,可做磨料和耐火材料。纯度较高的为白色叫白刚玉,含有少量杂质的为棕色叫棕刚玉。目前棕刚玉冶炼是以特级矾土熟料为主要原料,添加少量铁和碳,加入到电炉里,进行加热直到原料熔化,并完成一系列反应:[0003]TiO2+2C+Fe=Ti-Fe+2CO(1)[0004]SiO2+Fe+2C=Si-Fe+2CO(2)[0005]Fe2O3+3C=2Fe+3CO(3)[0006]R2O+C=2R+CO(4)[0007]经过上述反应,使杂质反应生成气体(碱金属)排出和比重大的硅铁钛合金而沉淀到炉底。熔池上部的熔体是氧化铝含量很高的材料,经过倒出冷却和破粉碎加工得到棕刚玉。可用于制造磨具和磨料,也可制造高级耐火材料等。倾倒法炼出来的棕刚玉用电量为2540kwh/t,固定法冶炼出来的棕刚玉耗电量为2820kwh/t。再就是炉况不稳,再就是必须用熟矾土,提高了成本。棕刚玉生产分为起弧、熔炼、控制和精炼四个阶段。时间周期长,耗电量大,原料成本高。[0008]目前白刚玉和致密刚玉冶炼是以工业氧化铝为主要原料,添加到电炉里,进行加热直到原料熔化和挥发一定杂质而得到的产品。[0009]为了降低成本,近年来出现了以铝渣灰为主要原料而生产棕刚玉的专利。实际上,只要控制好,后续反应和精炼控制好,完全可以得到白刚玉和致密刚玉。生产棕刚玉典型的专利有:CN200610148219.1利用了铝灰代替一定量的铝矾土生产棕刚玉,外加还原剂焦炭粉和沉淀剂铁屑,混合均匀,加入电弧炉中,熔炼,然后倒出冷却,破粉碎,分选。这样降低了生产棕刚玉的成本5%~25%。做到了资源再生利用。但是该专利没有具体冶炼工艺过程,难以生产出合格的棕刚玉。特别是添加了焦炭粉,导致在超高温下发生:[0010]Al2O3+3C=Al2OC+2CO(5)[