- 마그네시아 알루미나 스피넬 모래.
마그네슘-알루미늄 스피넬 화학식 MgAl2O4 또는 MgO-Al2O3, 이론적 함량 ω(MgO) = 28.3%, ω(Al2O3) = 71.7%. 천연 마그네시아-알루미나 스피넬은 거의 발견되지 않으며 모든 산업 응용 분야는 합성 제품입니다. 마그네시아 알루미나 스피넬은 침식, 마모 및 열충격 안정성에 대한 저항성이 우수합니다. 합성 방법에 따라 소결 방법과 전기 융합 방법으로 나뉩니다.
MgAl 스피넬 고용체의 융점은 2135℃입니다. MgO와 Al2O3의 반응으로 인해 스피넬을 형성하기 위해 약 5%에서 8%의 부피 팽창이 발생하여 Mg-Al 스피넬 합성 공정의 치밀화에 약간의 어려움이 있습니다. Mg-Al 스피넬의 합성은 고상 반응에 속하며, 이는 반경이 큰 산소 이온이 압축 축적을 하는 반면 반경이 작은 Mg 및 Al 이온은 고정 산소 이온 압축 축적의 틀에서 서로 확산되는 것으로 볼 수 있습니다.
(1) 소결 마그네시아 알루미나 스피넬 모래.
소결 합성 스피넬은 일반적으로 고온 회전 가마 또는 역 화염 가마 소성에서 고순도 가볍게 연소된 MgO(불순물 질량 분율 3% 미만)와 산업용 알루미나 또는 알루미나 혼합 분쇄, 볼링으로 소성합니다. 주로 마그네사이트와 스피넬 벽돌로 시멘트 가마를 만드는 데 사용됩니다.
다음 표는 마그네시아가 풍부한 스피넬 모래의 일반적인 기술 지수를 보여줍니다.
| SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | Fe2O3 | 벌크 밀도/g-cm-3 |
| 0.23 | 0.64 | 47.53 | 50.78 | 0.31 | 3.31 |
소결 마그네시아 알루미나 스피넬의 미세 구조적 특성은 원료의 종류와 합성 공정 파라미터에 따라 달라집니다. 실험에서는 마그네슘이 풍부한 스피넬 합성을 위한 원료로 한 회사에서 생산한 산업용 알루미나 분말과 가볍게 연소된 산화마그네슘 분말을 선택했습니다. 마그네슘이 풍부한 스피넬의 주요 결정상은 마그네시아 알루미나 스피넬과 마그네사이트이며, 마그네시아 알루미나 스피넬 입자 크기는 10-30μm, 과립 형 마그네사이트 결정의 입간 분포, 마그네시아 알루미나 스피넬 입자보다 작은 크기입니다.
(2) 전기 용융 마그네시아 알루미나 스피넬 모래.
전기 융합 마그네시아 알루미나 스피넬은 마그네사이트와 산업용 알루미나를 원료로 하여 전기 아크로를 사용하여 스피넬을 용융 및 합성하는 것으로, 공정이 간단하고 합성된 스피넬의 밀도가 높은 큰 결정의 특성을 가지고 있습니다. 전기 융합 합성 스피넬은 종종 용광로, 슬라이딩 플레이트 및 기타 스피넬 제품의 정제 원료로 사용됩니다.
다음 표는 일반적인 전기 용융 마그네슘 알루미늄 스피넬 모래 기술 지수를 보여줍니다.
| SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 | 벌크 밀도/g-cm-3 |
| 2.51 | 0.60 | 30.53 | 61.54 | 0.73 | 2.79 | 3.40 |
전기 용융 마그네시아-알루미나 스피넬의 미세 구조는 소량의 마그네시아-올리빈이 함유된 주 결정상 마그네시아-알루미나 스피넬이 특징입니다. 스피넬 결정은 수백 미크론 이상의 완전하고 거칠며 밀도가 높습니다.
2. 마그네슘-크롬 스피넬 모래.
마그네시아-크롬 스피넬 모래는 마그네시아 기본 결정과 이차 스피넬을 주 광물로 인공 합성하여 얻은 마그네시아 복합 내화물 원료입니다. Mg0-Cr2O3 시스템은 MgO-Al2O3와 매우 유사하며 시스템에는 마그네시아-크롬 스피넬 MgO-Cr2O3 화합물이 있으며 이는 마그네시아 크롬 스피넬 모래 합성의 이론적 기초가됩니다. 일반적으로 마그네시아-크롬 스피넬과 마그네시아 모래의 마그네시아-크롬 벽돌, 특히 야금, 건축 자재 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되는 직접 결합 마그네시아-크롬 벽돌의 복합 제조.
현재 시장은 주로 20 마그네슘-크롬 모래와 36 마그네슘-크롬 모래가 널리 사용되고 있습니다. 일반적으로 마그네슘-크롬 모래의 등급은 마그네슘-크롬 모래의 산화 크롬 함량과 관련이 있습니다. 다음 표는 일반적인 마그네슘-크롬 모래 기술 지수를 보여줍니다.
| 제목 | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | Fe2O3 | Cr2O3 | 벌크 밀도/g-cm-3 |
| 20 마그네슘-크롬 모래 | 0.99 | 0.98 | 67.76 | 3.46 | 5.81 | 20.94 | 3.65 |
| 36 마그네슘-크롬 모래 | 0.78 | 0.53 | 48.72 | 5.74 | 8.43 | 36.12 | 3.82 |
마그네시아-크롬 모래의 미세 구조는 주 결정상 마그네사이트와 마그네시아-크롬 스피넬이 특징입니다. 라이트 시트 형태 다이어그램에서 회색은 마그네사이트의 주 결정상, 흰색은 용해의 이차 스피넬, 회백색은 규산염 상, 마그네사이트 입자는 스피넬 상과 그 사이의 규산염에 의해 결합되어 있음을 알 수 있습니다. 전기 용융 20 크롬 마그네슘-크롬 모래와 비교하여 36 크롬 마그네슘-크롬 모래 스피넬 결정 크기가 크고 스피넬 응집 현상이 있습니다.
3. 철-알루미늄 스피넬 모래: 3.
철-알루미늄 스피넬은 자연에서 희귀한 광물입니다. 화학식은 FeAl2O4입니다. 그것은 직교, 등방성 결정 시스템이며 대부분 팔면체 결정화입니다. 융점은 1780℃입니다. FeO-Al2O3 시스템에서 유일하게 안정적인 화합물입니다. FeO-Al 스피넬은 높은 융점(1780℃)과 낮은 열팽창 계수로 좋은 특성을 가지고 있습니다. 내화 벽돌에 첨가하면 철-알루미늄 스피넬은 벽돌에 우수한 물리화학적 특성을 부여합니다. 그러나 자연에는 거의 존재하지 않으며 일반적으로 철-알루미늄 스피넬을 합성하기 위해서는 전기 용융 및 소결 방법을 통해 인위적으로 합성해야 합니다.
FeO-Al2O3 시스템의 상도를 관찰하면 1780°C 이하의 녹는점이 1750°C인 용융 화합물은 철 산화물 FeO가 안정적으로 존재할 수 있는 영역에서만 안정한 화합물로 존재하여 Al2O3와 형성된 화합물이 FeO-Al2O3 스피넬임을 확인할 수 있습니다. 그리고 FeO가 안정적으로 존재하는 영역을 벗어난 조건에서는 산화철과 Al23의 작용으로 얻은 생성물이 FeO-Al2O3 스피넬이라고 말하기는 어렵지만 다량 또는 주로 Fe2O3-Al2O3를 포함하는 고용체일 수 있습니다.
전기 용융 철-알루미늄 스피넬과 소결 철-알루미늄 스피넬의 미세 구조 형태에서 볼 때, 둘 다의 주요 결정상은 철-알루미늄 스피넬인 것으로 보입니다. 차이점은 용융 철-알루미늄 스피넬의 결정 크기가 커서 수백 미크론에 달하고 원료의 밀도가 높지만 균일도가 높지 않고 불순물 상이 농축되어 있다는 것입니다. 소결 철-알루미늄 스피넬 결정 크기는 20~40m, 결정 크기는 더 균일한 원료 밀도가 높지 않고 더 많은 열린 기공을 포함하며 기공 크기가 더 큽니다.
