一种氧化钙颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化钙颗粒及其制备方法。其技术方案是：先将20～95wt％的石灰石粉体和5～80wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体；再将所述混合粉体和占所述混合粉体10～30wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟500～2000转的条件下开始造粒，待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1500～1800℃条件下保温1～5小时，冷却，制得氧化钙颗粒。所述氧化钙颗粒的粒径为0.1～8mm，氧化钙颗粒中CaO含量≥95wt％。本发明专利技术工艺简单和制备成本低，所制备的氧化钙颗粒具有使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好的特点，是制备氧化钙陶瓷和耐火材料等高级材料的优选原料。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化钙颗粒及其制备方法
本专利技术属于氧化钙材料
尤其涉及一种氧化钙颗粒及其制备方法。
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；氧化钙制品的莫氏硬度为6度，0～1700℃平均线膨胀系数为13.8×10-6/℃，1000℃的热导率为7.71W/(m·K)，930℃的电阻率为4.175×106Ω·cm，1460℃的电阻率为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。氧化钙熟料是氧化钙制品制备的主要原料，其性能和制造成本高低将直接影响到氧化钙制品的质量和价格。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。在烧结法中，也有人提出如下技术方案：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、干燥后得到氢氧化钙坯体。然后加入各种添加剂和氢氧化钙坯体共磨，压制成坯，将得到的坯体于1600～1800℃条件下煅烧，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，现有氧化钙颗粒的制备方法不仅成本高和能耗高，且工艺复杂。申请人及其团队曾率先提出造粒法制备氧化钙颗粒的方法(ZL201610535065.5和ZL201610535082.9)并应用于实践，取得了较好的效果，但上述两个专利技术主要是采用氢氧化钙作为原料，生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术不足，目的是提供一种成本低的氧化钙颗粒的制备方法，用该方法制备的氧化钙颗粒使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好，可作为制备氧化钙陶瓷和耐火材料等高级材料的优选原料。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：先将20～95wt％的石灰石粉体和5～80wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体；再将所述混合粉体和占所述混合粉体10～30wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟500～2000转的条件下开始造粒，待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1500～1800℃条件下保温1～5小时，冷却，制得氧化钙颗粒。所述氧化钙颗粒的粒径为0.1～8mm，氧化钙颗粒中CaO含量≥95wt％。所述石灰石粉体中CaCO3含量≥95wt％；粒径为1～300μm。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)本专利技术在制备过程中直接引入天然矿物石灰石为原料，成本低；直接对粉体造粒，热处理后即得氧化钙颗粒，生产工艺简单。2)本专利技术采用的氢氧化钙分解温度较低，氢氧化钙分解时形成的气孔将成为石灰石分解过程中的CO2的排气通道，不会因为大量的二氧化碳气体逸出而造成材料结构破坏，从而保证了所制备的氧化钙颗粒结构的完整性，使用温度高和高温性能稳定，提高了抗水化性能。3)本专利技术制得的氧化钙颗粒无需破碎，可直接使用，避免了现有的再次破碎成粒工艺对材料抗水化性能带来的不利影响，抗水化性能好。本专利技术制备的氧化钙颗粒经检测：粒径为0.1～8mm；CaO含量≥95wt％；体积密度≥2.7g/cm3。因此，本专利技术工艺简单和制备成本低，所制备的氧化钙颗粒具有使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好的特点，是制备氧化钙陶瓷和耐火材料等高级材料的优选原料。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。为避免重复，现将本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，实施例中不再赘述：所述石灰石粉体中CaCO3含量≥95wt％；粒径为1～300μm。所述氢氧化钙粉体中Ca(OH)2含量≥95wt％；粒径为1～300μm。实施例1一种氧化钙颗粒及其制备方法。本实施例所述制备方法是：先将20～40wt％的石灰石粉体和60～80wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体；再将所述混合粉体和占所述混合粉体10～20wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟500～1000转的条件下开始造粒；待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1700～1800℃条件下保温1～3小时。冷却，制得氧化钙颗粒。所述氧化钙颗粒的粒径为0.1～4mm。本实施例制备的氧化钙颗粒经检测：CaO含量为95～97wt％，体积密度为2.9～3.2g/cm3。实施例2一种氧化钙颗粒及其制备方法。本实施例所述制备方法是：先将40～60wt％的石灰石粉体和40～60wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体。再将所述混合粉体和占所述混合粉体20～30wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟1000～1500转的条件下开始造粒；待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1600～1700℃条件下保温3～5小时，冷却，制得氧化钙颗粒。所述氧化钙颗粒的粒径为2～6mm。本实施例制备的氧化钙颗粒经检测：CaO含量为96～97.5wt％，体积密度为2.8～3.1g/cm3。实施例3一种氧化钙颗粒及其制备方法。本实施例所述制备方法是：先将60～95wt％的石灰石粉体和5～40wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体；再将所述混合粉体和占所述混合粉体20～30wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟1500～2000转的条件下开始造粒，待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1500～1600℃条件下保温3～5小时，冷却，制得氧化钙颗粒。所述氧化钙颗粒的粒径为4～8mm。本实施例制备的氧化钙颗粒经检测：CaO含量为96.5～98wt％，体积密度2.7～3.0g/cm3。本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：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)成本较低，生产工艺简单；直接对粉体造粒，热处理后即得氧化钙颗粒；2)氢氧化钙的分解温度较低，氢氧化钙分解时形成的气孔将成为石灰石分解过程中的CO2的排气通道，不会因为大量的二氧化碳气体逸出而造成材料结果破坏。从而可以保证所制备的氧化钙颗粒结构的完整性，并提高其抗水化性能。3)制得的氧化钙颗粒无需破碎，可直接使用，避免了传统再次破碎成粒工艺对材料抗水化性能带来的不利影响本专利技术制备的氧化钙颗粒经检测：粒径为0.1～8mm；CaO含量≥95wt％；体积密度≥2.7g/cm3。本专利技术工艺简单和制备成本低，所制备的氧化钙颗粒具有使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好的特点，是制备氧化钙陶瓷和耐火材料等高级材料的优选原料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化钙颗粒的制备方法，其特征在于：先将20～95wt％的石灰石粉体和5～80wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体；再将所述混合粉体和占所述混合粉体10～30wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟500～2000转的条件下开始造粒，待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1500～1800℃条件下保温1～5小时，冷却，制得氧化钙颗粒；所述氧化钙颗粒的粒径为0.1mm～8mm，氧化钙颗粒中CaO含量≥95wt％。

【技术特征摘要】
1.一种氧化钙颗粒的制备方法，其特征在于：先将20～95wt％的石灰石粉体和5～80wt％的氢氧化钙粉体混合，即得混合粉体；再将所述混合粉体和占所述混合粉体10～30wt％的水置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，在转子转速为每分钟500～2000转的条件下开始造粒，待料桶中的所述混合粉体全部转化成颗粒后，将颗粒取出；然后将所述颗粒置于加热炉中，在1500～1800℃条件下保温1～5小时，冷却，制得氧化钙颗粒；所述氧化钙颗粒的粒...

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