CN106186021B - 一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法 - Google Patents

一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法。其技术方案是:先将氢氧化钙粉体置于造粒设备的料桶中,在转子转速为每分钟1000~3000转的条件下,加入占氢氧化钙粉体10~30wt%的水,当开始有氢氧化钙颗粒造成时,将转子转速调至每分钟500~1000转,待全部形成氢氧化钙颗粒时,取出氢氧化钙颗粒。将所述氢氧化钙颗粒置于加热炉中,于600~1300℃的条件下保温1~5小时,然后以每分钟0.5~5升的流速向炉内通入氮气或氩气至35℃,即得质轻颗粒氧化钙材料。本发明具有工艺简单、成本低和能耗低的特点;所制备的质轻颗粒氧化钙材料的使用温度高、高温性能稳定、体积密度低和轻质隔热。

Description

一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法
技术领域
本发明属于氧化钙材料技术领域。尤其涉及一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法。
背景技术
氧化钙制品是以氧化钙(方钙石)为主要矿物(CaO为主要成分)制得的特种耐火材料。方钙石(CaO)的真密度为3.75g/cm3,熔点为2570℃,属碱性耐火材料;方钙石(主要成分为CaO)的莫氏硬度为6度、0~1700℃平均线膨胀系数为13.8×10-6/℃、1000℃的热导率为7.71 W/(m·K)、930℃电阻率为4.175×106 Ω·cm和1460℃电阻率为91Ω·cm。氧化钙制品具有高温性能好、抗碱性炉渣侵蚀强和可净化高温熔体等优点,在贵金属冶炼等冶金行业得到了广泛应用。
氧化钙熟料是制备氧化钙制品的主要原料。氧化钙熟料的制备方法包括烧结法和电熔法,烧结法是先将石灰石在1200~1300℃条件下煅烧,冷却后压制成块,再将块料于1700℃左右条件下烧成,冷却后破碎成氧化钙颗粒料。电熔法是直接将大理石块在三相电弧中电熔制备氧化钙熟料,电熔前需将大理石破碎成颗粒料或成球,然后才能放入电炉中电熔。在烧结法的技术路线中也有人提出:先将石灰石轻烧,制得活性氧化钙,再将活性氧化钙消化(加水)制得氢氧化钙浆体,将浆体过滤、干燥后得到的氢氧化钙坯体;然后加入各种添加剂和氢氧化钙坯体共磨后,压制成坯;在将得到的坯体于1600~1800℃条件下高温煅烧,制得氧化钙坯体,最后将氧化钙坯体破碎得到氧化钙颗粒。
可以看出,现有的氧化钙颗粒制备方法不仅成本和能耗高,且工艺复杂。
发明内容
本发明旨在克服现有技术不足,目的是提供一种工艺简单、成本低和能耗低的质轻颗粒氧化钙材料的制备方法,用方法制备的质轻颗粒氧化钙材料的使用温度高、高温性能稳定和轻质隔热。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:先将氢氧化钙粉体置于造粒设备的料桶中,在转子转速为每分钟1000~3000转的条件下,向所述料筒加入占氢氧化钙粉体10~30wt%的水,当开始有氢氧化钙颗粒形成时,将转子转速调至每分钟500~1000转,待全部形成氢氧化钙颗粒时,取出氢氧化钙颗粒。
在整个造粒过程中,转子和料筒始终保持反向运行。
再将所述氢氧化钙颗粒置于加热炉中于600~1300℃的条件下保温1~5小时,然后以每分钟0.5~5升的流速向炉内通入氮气或氩气至35℃,即得质轻颗粒氧化钙材料。
所述氢氧化钙粉体中Ca(OH)2含量≥95wt%;粒径为1~300μm。
由于采用上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下积极效果:
1)本发明直接对氢氧化钙粉体造粒,中低温处理后即得颗粒氧化钙;生产工艺简单,成本和能耗低。
2)本发明在中低温处理过程中,由于氢氧化钙的脱水反应,最终得到的氧化钙材料的孔隙度较高,作为耐火材料和高温陶瓷的原料,可以起到降低材料重量和隔热的使用效果。
3)本发明制备的质轻颗粒氧化钙材料的使用温度高达2000℃以上,在真空条件下不易分解,高温性能稳定。同时,其体积密度较低,具备轻质隔热的特点。所述质轻颗粒氧化钙材料经检测:CaO含量≥95wt%,体积密度≤2.5g/cm3
因此,本发明具有工艺简单、成本低和能耗低的特点;所制备的质轻颗粒氧化钙材料的使用温度高、高温性能稳定、体积密度低和轻质隔热,是制备氧化钙耐火材料和陶瓷等高级材料的新型原料。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述,并非对其保护范围的限制。
本具体实施方式中:所述氢氧化钙粉体中Ca(OH)2含量≥95wt%;粒径为1~300μm。实施例中不再赘述。
实施例1
一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法。先将氢氧化钙粉体置于造粒设备的料桶中,在转子转速为每分钟1000~2000转的条件下,向所述料筒加入占氢氧化钙粉体10~20wt%的水,当开始有氢氧化钙颗粒形成时,将转子转速调至每分钟500~800转,待全部形成氢氧化钙颗粒时,取出氢氧化钙颗粒。
在整个造粒过程中,转子和料筒始终保持反向运行。
再将所述氢氧化钙颗粒置于加热炉中于600~900℃的条件下保温3~5小时,然后以每分钟0.5~2升的流速向炉内通入氮气至35℃,即得质轻颗粒氧化钙材料。
本实施例制备的质轻颗粒氧化钙材料经检测:CaO含量≥95wt%;体积密度≤2.5g/cm3
实施例2
一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法。先将氢氧化钙粉体置于造粒设备的料桶中,在转子转速为每分钟2000~3000转的条件下,向所述料筒加入占氢氧化钙粉体20~30wt%的水,当开始有氢氧化钙颗粒形成时,将转子转速调至每分钟800~1000转,待全部形成氢氧化钙颗粒时,取出氢氧化钙颗粒。
在整个造粒过程中,转子和料筒始终保持反向运行。
再将所述氢氧化钙颗粒置于加热炉中于900~1000℃的条件下保温1~3小时,然后以每分钟2~4升的流速向炉内通入氩气至35℃,即得质轻颗粒氧化钙材料。
本实施例制备的质轻颗粒氧化钙材料经检测:CaO含量≥97wt%;体积密度≤1.8g/cm3
实施例3
一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法。先将氢氧化钙粉体置于造粒设备的料桶中,在转子转速为每分钟2000~3000转的条件下,向所述料筒加入占氢氧化钙粉体20~30wt%的水,开始造粒,当开始有氢氧化钙颗粒造成时,将转子转速调至每分钟800~1000转,待全部形成氢氧化钙颗粒时,取出氢氧化钙颗粒。
在整个造粒过程中,转子和料筒始终保持反向运行。
再将所述氢氧化钙颗粒置于加热炉中于1000~1300℃的条件下保温1~3小时,然后以每分钟4~5升的流速向炉内通入氮气至35℃,即得质轻颗粒氧化钙材料。
本实施例制备的质轻颗粒氧化钙材料经检测:CaO含量≥98wt%;体积密度≤2.0g/cm3
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果:
1)本具体实施方式直接对氢氧化钙粉体造粒,中低温处理后即得颗粒氧化钙;生产工艺简单,成本和能耗低。
2)本具体实施方式在中低温处理过程中,由于氢氧化钙的脱水反应,最终得到的氧化钙材料的孔隙度较高,作为耐火材料和高温陶瓷的原料,可以起到降低材料重量和隔热的使用效果。
3)本具体实施方式制备的质轻颗粒氧化钙材料的使用温度高达2000℃以上,在真空条件下不易分解,高温性能稳定。同时,其体积密度较低,具备轻质隔热的特点。所述质轻颗粒氧化钙材料经检测:CaO含量≥95wt%,体积密度≤2.5g/cm3
因此,本具体实施方式具有工艺简单、成本低和能耗低的特点;所制备的质轻颗粒氧化钙材料的使用温度高、高温性能稳定、体积密度低和轻质隔热,是制备氧化钙耐火材料和陶瓷等高级材料的新型原料。

Claims (2)

1.一种质轻颗粒氧化钙材料的制备方法,其特征在于:先将氢氧化钙粉体置于造粒设备的料桶中,在转子转速为每分钟1000~3000转的条件下,向所述料桶加入占氢氧化钙粉体10~30wt%的水,当开始有氢氧化钙颗粒形成时,将转子转速调至每分钟500~1000转,待全部形成氢氧化钙颗粒时,取出氢氧化钙颗粒;
在整个造粒过程中,转子和料桶始终保持反向运行;
再将所述氢氧化钙颗粒置于加热炉中,于600~1300℃的条件下保温1~5小时,然后以每分钟0.5~5升的流速向炉内通入氮气或氩气至35℃,即得质轻颗粒氧化钙材料。
2.根据权利要求1所述的质轻颗粒氧化钙材料的制备方法,其特征在于所述氢氧化钙粉体中Ca(OH)2含量≥95wt%;粒径为1~300μm。
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