镁铝尖晶石制备方法之烧结法

　　目前为止，可以直接用于高温行业耐火材料生产的天然尖晶石资源还未被发现，在工业生产中，使用的尖晶石原料主要是人工合成制备的。镁铝尖晶石的主要合成制备方法有固态烧结法、熔融法、高温雾化法、干燥漂洗法、共沉淀法等。烧结法和电熔法是大规模生产耐火材料用镁铝尖晶石原料的两种主要方法，制备工艺相对成熟。由于工艺因素的影响，两种方法制备的镁铝尖晶石原料在粒度、强度、蠕变和孔隙率等方面存在差异。

　　镁铝尖晶石烧结法是在一定的反应温度下，通过高温煅烧工业氧化铝、优质铝矾土、轻烧氧化镁生成镁铝尖晶石的工艺过程。烧结法制备的镁铝尖晶石具有体积密度大、热膨胀系数小、热稳定性好、气孔率低、耐高温、抗渣性强等特点。

　　通过动力学分析很难形成固体镁铝尖晶石。固体镁铝尖晶石必须达到一定的反应活性，这一过程需要原料和细度等参数。以工业氧化铝为原料，镁铝尖晶石在700900 ℃时开始形成，在12001600℃时反应剧烈，体积膨胀效应明显，烧结难度大，再结晶性能差。

　　因此，釆用工业氧化铝为原料制备得到的具有一定强度、致密的镁铝尖晶石原料，烧结必须在一个高于1700℃的温度下进行。由于矾土中杂质(SiO2、TiO2、Fe2O3、碱金属等)在烧结时形成玻璃相较多，因此用烧结法制备的矾土基尖晶石与氧化铝基尖晶石结构相比，矾土基尖晶石没有氧化铝基尖晶石的耐温性能好，而且蠕变速率相对较高。所以烧结工艺制备的矾土基尖晶石一般主要用于对抗侵蚀性和高温强度要求不高的条件下。

　　烧结镁铝尖晶石的优点是：反应为连续的陶瓷化过程，窑内温度分布均匀，进料速度易于控制，镁铝尖晶石的粒度尺寸分布在3080μm，材料特性均匀，孔隙率低，一般在3% 以下。