Sobre la bauxita

- Dec 03, 2018-

Bauxita

Introducción

Fórmula química Al2O3.H2O, Al2O3.3H2O y una pequeña cantidad de Fe2O3.SiO2, un mineral de alúmina. A menudo se llama "bauxita de hierro" porque contiene hierro amarillo a hierro rojo. Es la principal materia prima para la fundición de aluminio.
La alúmina es una mezcla coloidal de tres hidróxidos de aluminio en diferentes proporciones. Según su uso, se divide en grado metalúrgico, grado químico, grado refractario, grado de molienda, grado de cemento y así sucesivamente.
Utilizada para fabricar materiales refractarios, esta bauxita se llama bauxita de grado refractario.
Y el clinker de alúmina con una proporción adecuada de AL2O3 / Fe2O3 y AL2O3 / SiO2 se utiliza para fundir la alúmina.
La bauxita tiene una gran capacidad para resistir la escoria ácida y alcalina, y tiene una resistencia a altas temperaturas. Se usa ampliamente en las industrias del acero, no ferrosas y otras, pero su resistencia al enfriamiento rápido y al calor, a la alta temperatura y a la estabilidad del volumen no es buena, lo que resulta en la deformación y desprendimiento de los materiales. Reducir la vida del material. En la actualidad, el método de agregar mullita sintética se adopta básicamente en China para superar sus deficiencias. Sin embargo, el precio de la mullita sintética es alto, lo que limita su uso. La bauxita tiene una amplia gama de usos en las industrias de refractarios y aluminio. El uso más básico de la bauxita es en el sector metalúrgico de la producción de aluminio, que representa el 85% del consumo total de bauxita. El consumo de bauxita restante se puede dividir en dos categorías: alúmina especial y "otra". La alúmina especial en la alúmina se utiliza para producir aluminio alcalino-nitrógeno, alúmina calcinada y alúmina activada, que representa el 10% del consumo total de bauxita. La categoría "otros" se refiere a la alúmina utilizada directamente para la minería, como los materiales refractarios, las industrias de cemento y molienda. En términos de tamaño y valor del mercado, la bauxita refractaria desempeña un papel importante en este uso final no metalúrgico del mercado.

Bauxita alta en alúmina

Los principales minerales de la bauxita con alto contenido de alúmina en China son la diáspora (monohidrato), la boehmita (monohidrato), el caolín y la pirofilita. A menudo contiene impurezas como la caolinita, minerales de hierro y minerales de titanio. Se puede dividir en tipo de diáspora-caolinita (DK), tipo de bohemita-caolinita (BK) y tipo de diáspora-pariec (DP), etc., principalmente en el tipo de DK.
El clinker de bauxita sinterizado tipo DK se clasifica generalmente en grado especial, I, IIA, IIB, etc. según su contenido de A12O3. La capacidad de sinterización de la bauxita de alúmina alta de tipo DK está estrechamente relacionada con su contenido de A12O3; La composición de la bauxita después de la combustión está más cerca de la composición de la mullita, más difícil es sinterizar. Los dos factores principales que afectan la sinterización de dicha bauxita son la acción secundaria de mullita y fase líquida. Los principales componentes químicos de la bauxita son Al2O3, SiO2, Fe2O3, TiO2, que representan aproximadamente el 95% de la composición total. Los componentes secundarios son CaO, MgO, K2O, Na2O, MnO2, y componentes orgánicos y traza Ga, Ge y así sucesivamente. La tri-alúmina es el principal componente químico de la bauxita. Existe principalmente en forma de hidróxido de aluminio, seguido de aluminosilicato, un mineral de arcilla. La sílice es generalmente en forma de minerales de arcilla y rara vez es libre. cuarzo. Los minerales de las materias primas de bauxita en China son principalmente minerales de la diáspora, una pequeña cantidad de boehmita y minerales de gibsita en algunas áreas. En general, el contenido de óxido de aluminio en alúmina está generalmente entre 45% y 80%. El contenido de aluminio y silicio en bauxita está inversamente relacionado. El contenido de óxido férrico es en su mayoría entre 1% y 1,5%. El contenido de calcio y magnesio es menor. El contenido de potasio y sodio es generalmente inferior al 1%. El contenido de TiO2 es generalmente del 2% al 4%, la cantidad de reducción de pandeo es aproximadamente del 14%.

Sinterización de alúmina

Las propiedades mecánicas a alta temperatura de los materiales de alúmina sinterizada dependen del efecto del vidrio y del efecto de la cristalización. Cuanto más cerca esté el contenido de A12O3 al 70%, mejor será la resistencia a altas temperaturas y menor será la fluencia. La introducción de cantidades apropiadas de MgO y circón es beneficiosa para las propiedades mecánicas de alta temperatura. Sin embargo, K2O, CaO, TiO2 y Fe2O3 son impurezas dañinas y deben minimizarse. El cambio de calentamiento de la bauxita se divide en tres etapas: etapa de descomposición, etapa de mullita secundaria y etapa de recristalización.
Etapa de descomposición: En esta etapa, la boehmita y la caolinita en la bauxita comenzaron a deshidratarse a 400 grados centígrados, y la reacción fue intensa a 450 a 6 Baidu, y se completó a 700 a 800 ° C. Después de que la boehmita deshidratada forma la ilusión de corindón, la forma de la diáspora original permanece, pero el borde se difumina y se transforma gradualmente en corindón a alta temperatura. La piedra de alto contenido de alúmina se deshidrata para formar metacaolinita y, a más de 950 ° C, el metacaolín se convierte en mullita y SiO2 amorfo. Este último se convierte en cristobalita a altas temperaturas.
Etapa de mullita secundaria: por encima de 1200 ° C, la sílice libre descompuesta del corindón y la caolinita formada por la deshidratación de la boehmita continúa reaccionando para formar mullita. En la segunda petroquímica mullita, se produce alrededor del 10% de la expansión del volumen. Al mismo tiempo, por debajo de 1300 ~ 1400 ° C, impurezas como el hierro y el titanio en bauxita y otras impurezas forman una fase líquida con silicio de aluminio, y el hierro y el titanio entran en la red de mullita. Solución sólida. La formación de la fase líquida contribuye al progreso de la mullita secundaria y también prepara las condiciones para la sinterización por recristalización.
Etapa de recristalización: en la etapa de mullita secundaria, ha comenzado cierto grado de sinterización debido a la formación de la fase líquida, pero el proceso es muy lento y la sinterización por recristalización comienza a proceder rápidamente solo después de que se completa la mullita secundaria. Por encima de los 1400 ° C ~ 1500 ° C, los cristales de corindón y mullita crecen debido a la acción de la fase líquida, alrededor de 100 ~ 300 micras a 1500 ° C, y 60 y 90 micras a 1700 ° C, respectivamente. Las propiedades mecánicas a alta temperatura de los materiales de alúmina sinterizada dependen del efecto del vidrio y del efecto de la cristalización. Dado que las materias primas naturales generalmente contienen más impurezas, especialmente el aumento de los óxidos de metales alcalinos no solo aumenta el contenido de la fase vítrea, sino que también causa la descomposición de la mullita a altas temperaturas. Por lo tanto, en la síntesis de mullita, para reducir los efectos adversos de las impurezas, de modo que el material sintético obtenga un alto contenido de mullita, se deben utilizar materias primas de alta pureza tanto como sea posible para reducir la cantidad de impurezas. Según las características de los recursos de bauxita con alto contenido de alúmina en China, más del 70% son minerales de grado medio-bajo, y hay un alto contenido de impurezas, una distribución desigual de minerales y una difícil sinterización, lo que conduce a una alta utilización. Cuanto más cerca esté el contenido de A12O3 al 70%, mejor será la resistencia a altas temperaturas y menor será la fluencia. La introducción de cantidades apropiadas de MgO y circón es beneficiosa para las propiedades mecánicas de alta temperatura. Sin embargo, K2O, CaO, TiO2 y Fe2O3 son impurezas dañinas y deben minimizarse.


Impureza

Vidrioso:

El vítreo es un precipitado de mullita formado por el caolín en la bauxita durante el proceso de calcinación, y su punto de fusión es de 730 ° C, cuando hay K 2 O, Na 2 O, Fe 2 O 3. Cuando está presente, es fácil formar un eutéctico de bajo punto de fusión ternario o cuaternario, lo que hace que la capacidad de refracción disminuya a una velocidad alta, por lo que debe controlarse estrictamente durante la sinterización a alta temperatura, pero una fase de vidrio adecuada puede mejorar la temperatura. Resistencia a los golpes del material y del material. El grado de sinterización.
Mineral de titanio
Hay varias formas en la bauxita sinterizada de alta alúmina, como una solución sólida de TiO2, Ti2O3, TiN, TiC, TiO y corindón. El óxido de titanio es muy activo en bauxita. No se ha encontrado en el estudio que tenga una mala influencia en el producto terminado. Por el contrario, tiene cierto efecto sobre la expansión térmica del corindón y el uso de sal de perforación como inoculante para refinar el tamaño de grano de la superficie del ladrillo. Buen efecto, por lo que no hay límite para el contenido de TiO2.

Mineral de hierro

Los minerales de hierro presentes en la bauxita sinterizada son principalmente Fe2O3, Fe3O4, espinela de hierro, etc. El punto de fusión depende de las impurezas que contiene y se puede convertir en α-Fe2O3 como una matriz mineral en una atmósfera de oxidación a alta temperatura. A alrededor de 1560 ° C, los minerales de hierro son todavía impurezas dañinas de bajo punto de fusión y deben controlarse. Algunos estudios han sugerido que el control del contenido de Fe2O3 en el rango de 1.2% a 1.5% tiene poco efecto en el rendimiento a alta temperatura de la superficie. Se utilizan fuertes procesos de separación magnética y decapado en la producción para eliminar el hierro.

Otros minerales

Se pueden combinar óxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos como Na2O, K2O, CaO, MgO en bauxita con SiO2 y A12O3. Combinado con la formación de múltiples materiales de bajo punto de fusión como piedra, nefelina, etc., esto puede controlarse estrictamente de acuerdo con los requisitos de uso. Especialmente en el proceso de preparación del mineral, se requiere eliminar estrictamente la "escoria roja" y la "escoria amarilla" en la bauxita sinterizada.

Bauxita de alta alúmina de fundición

Los proyectos de fortalecimiento de la fundición y la longevidad de los altos hornos se han convertido en el trabajo principal de la producción moderna de altos hornos. En cuanto a la longevidad de los altos hornos, el uso diario del lodo de la pistola para los altos hornos desempeña un papel muy importante en el mantenimiento de los hogares de los altos hornos, y la intensificación de la fundición y la longevidad de los altos hornos han establecido requisitos cada vez más estrictos en el lodo del alto horno.
En los requisitos, la protección del hogar es de gran importancia para la longevidad del alto horno. Por esta razón, el lodo debe poder mantener una profundidad estable y suficiente de la boca de hierro mientras alisa la plancha para reducir el ladrillo de carbono alrededor de la salida de la plancha. Dañado para lograr el propósito de proteger el hogar. En la actualidad, el proveedor del artillero puede mejorar el rendimiento del lodo para cumplir con los requisitos de la explotación de alto horno al mejorar la calidad de la materia prima y la introducción de aditivos de alta eficiencia. Sin embargo, la aplicación de estas medidas técnicas ha aumentado el costo técnico del lodo de la pistola de alto rendimiento y ha reducido el rendimiento de su costo. La composición química y la fase mineral de los productos de bauxita homogeneizados son relativamente estables. En vista de esto, el corindón marrón de alto precio en la pólvora anhidra de alto rendimiento se reemplaza por bauxita homogeneizada para mejorar su rendimiento en costos.