目前，尚未發(fā)現(xiàn)可以直接應(yīng)用與高溫行業(yè)耐火材料生產(chǎn)的天然尖晶石資源，所用尖晶石原料主要通過人工合成制備。尖晶石的合成制備的主要工藝方法包括固相燒結(jié)法、熔融法、高溫霧化法、干燥沖洗法、共沉淀法等。大規(guī)模生產(chǎn)耐火材料用尖晶石原料的兩個(gè)主要途徑是燒結(jié)和電熔，制備工藝都已經(jīng)比較成熟。兩種方法制備的尖晶石原料因工藝因素影響，在制得尖晶石的晶粒尺寸、強(qiáng)度、蠕變、氣孔率等方面均有差異。

1、燒結(jié)法

鎂鋁尖晶石燒結(jié)法是在一定的反應(yīng)溫度下，采用工業(yè)氧化鋁或優(yōu)質(zhì)鋁礬土、輕燒氧化鎂高溫煅燒生成鎂鋁尖晶石的工藝過程。燒結(jié)鎂鋁尖晶石具有體積密度大、熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、氣孔率低、耐高溫、抗渣性強(qiáng)等特點(diǎn)。

從動(dòng)力學(xué)上分析，形成固態(tài)尖晶石是非常困難的，形成固態(tài)尖晶石必須達(dá)到一定反應(yīng)活性，工藝對(duì)原料及細(xì)度等參數(shù)有一定的要求。以工業(yè)氧化鋁為原料，在700900℃溫度下尖晶石開始生成，在12001600℃溫度下反應(yīng)進(jìn)行劇烈。由于燒結(jié)生成尖晶石時(shí)，能夠產(chǎn)生明顯的體積膨脹效應(yīng)，難以實(shí)現(xiàn)完全燒結(jié)，而且其再結(jié)晶能力很差。因此，釆用工業(yè)氧化鋁為原料制備得到的具有一定強(qiáng)度、致密的尖晶石原料，燒結(jié)必須在高于1700℃的溫度下進(jìn)行。由于礬土中雜質(zhì)(SiO2、TiO2、Fe2O3、堿金屬)在燒結(jié)時(shí)形成玻璃相較多，因此用燒結(jié)法制備的礬土基尖晶石與氧化鋁基尖晶石相比，礬土基尖晶石沒有氧化鋁基尖晶石的耐溫性能好，而且蠕變速率較高。所以燒結(jié)工藝制備的礬土基尖晶石一般用于對(duì)抗侵蝕性和高溫強(qiáng)度要求不高的條件下。

采用燒結(jié)法合成尖晶石的具有的優(yōu)點(diǎn)是：其反應(yīng)一個(gè)連續(xù)的陶瓷化過程，該工藝過程窯內(nèi)溫度分布均勻，喂料速度容易控制，燒結(jié)生成尖晶石的晶粒尺寸分布在3080μm，材料特性均勻且氣孔率低，一般在3%以下。

2、電熔法

鎂鋁尖晶石電熔法是采用高純輕燒鎂粉和優(yōu)質(zhì)工業(yè)氧化鋁粉，在大型電弧爐內(nèi)經(jīng)過高溫熔融，精煉反應(yīng)生成鎂鋁尖晶石的工藝方法。電熔鎂鋁尖晶石具有體積密度大、色澤好，其熱震穩(wěn)定性好、抗侵蝕能力強(qiáng)。電熔法采用高純?cè)牧夏軌蚩刂撇牧现械碾s質(zhì)含量，MgO+Al2O3的合量可以達(dá)到99%以上，通過降低雜質(zhì)含量能夠提高尖晶石的耐高溫性能，控制氧化硅含量是一種比較有效的途徑。與燒結(jié)法不同，電熔法生產(chǎn)尖晶石是一種間歇式的批量生產(chǎn)過程。大的熔融塊需要經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間才能夠冷卻，在冷卻過程中，容易導(dǎo)致晶塊微觀結(jié)構(gòu)不均勻。內(nèi)部的尖晶石冷卻速度比外部的尖晶石慢，外部晶體發(fā)育尺寸比內(nèi)部的尖晶石小。另一方面，因?yàn)殡s質(zhì)熔點(diǎn)低容易集中在熔塊中心。因此，必須通過對(duì)已電熔合成的尖晶石進(jìn)行仔細(xì)挑選均化才能獲得較為勻質(zhì)的尖晶石原料。

燒結(jié)尖晶石晶粒尺寸比較均勻，電熔尖晶石晶粒發(fā)育良好。采用同類原料不同工藝制備的尖晶石，電熔尖晶石的抗熱震性比燒結(jié)尖晶石優(yōu)良，這與它們各自的結(jié)晶狀況有關(guān)，燒結(jié)尖晶石在抗熱震前后的顆粒破壞強(qiáng)度比電熔尖晶石大，其強(qiáng)度降低明顯。