[发明专利]一种氧化钙颗粒及其制备方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于氧化钙材料技术领域。尤其涉及一种氧化钙颗粒及其制备方法。

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；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。

发明内容

本发明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，本发明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，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

1)本发明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。