一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术具有工艺简单、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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化钙材料
尤其涉及一种质轻颗粒氧化钙材料及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术与现有技术相比具有如下积极效果：1）本专利技术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）本专利技术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）本专利技术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，本专利技术具有工艺简单、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专利技术做进一步的描述，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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏耀武，张涛，余辉，韩兵强，李楠，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42