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尖晶石定义、种类及其在耐火材料中应用

2020年06月29日 16:35 耐火材料网

中国耐火材料网

   尖晶石,(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O4系矿物是自然界最庞大的系列,包括13个端元。其中以镁铝尖晶石Spinel  MgAl2O4为首,故"尖晶石"一词也专指镁铝尖晶石,是比较稀少的天然矿物。也因其晶莹剔透、具有适度的反射率可被加工成宝石,因而有"贵尖晶石"之称;其他12个尖晶石都有各自的专用名称,必须加前缀以示区别:如磁铁矿Fe,Fe2O4,铬铁矿(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O4

   作为耐火原料的主要是人工合成的镁铝尖晶石和自然矿物铬铁矿,后者早被开发利用,是镁铬系碱性耐火材料的重要原料。后来被发现其中的Cr3+可以氧化成Cr6+有致癌倾向而限制其应用,于是设想开发MgO-FeAl2O4系耐火材料取而代之。2002年以来在期刊上发表了不少合成FeAl2O4的文章,宣传其可行性和用以制造耐火材料。实际上合成FeAl2O4是很难做到的,只有在严格控制还原气氛的实验室方可制得;在工业生产条件下是做不到的,得到的却是Fe(Al,Fe)2O4,与FeAl2O4性能变异。

   如有文章称:以"以三氧化二铁和铝粉为原料,通过燃烧合成方法制备铁铝尖晶石(FeA12O4)"的研究,只能视为纯学术性的;2011年3期硅酸盐学报刊登一篇文章称:"以Fe2O3粉和Al2O3粉为原料,配料时需要引入一定量还原碳粉以消耗Fe2O3分解产生的氧气,当烧结温度高于1 500℃时所有的铁源都转化为铁铝尖晶石相。由于烧结温度较高,目前仅限于实验室合成"。该试验既无学术价值,也不适于工业生产。

   其实,镁铬砖只有在氧化气氛的窑(熔)炉中使用,始易生成Cr6+,如水泥回转窑。早在上世纪60年代,德国Refra公司便开发了MgO-MgAl2O4系回转窑用耐火砖,使用效果良好、行销全球。(摘自《耐火原料名称注释与规范刍议》,作者高振昕 刘百宽)

 

 

 

 

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