一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法，制備鋁酸一鈣(CaO·Al2O3，CA)時(shí)，按照質(zhì)量比將氧化鋁(Al2O3)粉末1份、碳酸鈣(CaCO3)粉末0.8份～1份，在密閉環(huán)境下用瑪瑙研缽充分混勻，然后使用鉑/銠坩堝在1000℃～1200℃下充分熱處理，隨即升溫至1200℃～1400℃保溫4小時(shí)～6小時(shí)后關(guān)閉加熱爐使之慢冷至室溫，在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽研磨使之成為顆粒細(xì)小的粉體，再升溫至1200℃～1400℃保溫4小時(shí)～6小時(shí)，然后關(guān)閉加熱爐使之緩慢冷卻至室溫，在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽磨細(xì)后即得鋁酸一鈣。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，不需要原材料壓片造粒，反應(yīng)原料無(wú)毒害，產(chǎn)品純度超高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁酸一鈣作為鋁酸鹽水泥熟料的主要礦物之一，其合成方法一直倍受人們關(guān)注。 采用時(shí)下較為流行的溶膠凝膠法制備時(shí)，其試驗(yàn)過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，氣體及有機(jī)物的逸出導(dǎo)致 樣品體積收縮大，以及部分金屬醇鹽價(jià)格高昂，而且制備產(chǎn)物水化活性不佳，與真實(shí)鋁酸鹽 水泥中鋁酸一鈣的性能差距較大。如若采用燃燒合成法，使用的兩種硝酸鹽(硝酸鈣與硝酸 鋁)在使用及存放不當(dāng)時(shí)容易存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明專(zhuān)利旨在借鑒普通鋁酸鹽水泥的生產(chǎn) 工藝，并改進(jìn)原材料混合質(zhì)量比，可以制備得到純度大于90%的高純鋁酸一鈣，最高可達(dá) 98.52%，高于歐洲部分實(shí)驗(yàn)室得到的95%左右的產(chǎn)品純度。
[0003] 采用本發(fā)明專(zhuān)利的優(yōu)點(diǎn)是:制備工藝簡(jiǎn)單，不需要原材料壓片造粒，反應(yīng)原料無(wú)毒 害，廣品純度超尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法。
[0005] 本發(fā)明的內(nèi)容包括，用固相反應(yīng)法制備高純鋁酸鹽水泥熟料單礦物鋁酸一鈣。
[0006] 本發(fā)明提出的一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法，所述鋁酸一鈣的化學(xué) 式為CaO · Al2O3(CA)，具體步驟如下： 將氧化·ΚΑ12〇3)粉末1質(zhì)量份和碳酸I3K CaCO3)粉末0.8質(zhì)量份~1質(zhì)量份，在密閉環(huán)境 下用瑪瑙研缽充分混勻，然后使用鉑/銠坩堝在HKKTC~1200°C下充分熱處理，隨即升溫至 1200°C~1400 °C保溫4小時(shí)~6小時(shí)，關(guān)閉加熱爐使之慢冷至室溫，在密閉環(huán)境下，使用瑪瑙 研缽研磨，使之成為比表面積大于350m2/Kg的細(xì)小粉體，再升溫至1200°C~1400°C保溫4小 時(shí)~6小時(shí)，然后關(guān)閉加熱爐，使之緩慢冷卻至室溫，在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽再次研磨 至比表面積大于350m 2/Kg，即得鋁酸一鈣。
[0007] 本發(fā)明中，氧化鋁和碳酸鈣均為分析純化學(xué)試劑。
[0008] 本發(fā)明的有益效果在于： 采用時(shí)下較為流行的溶膠凝膠法制備時(shí)，其試驗(yàn)過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，氣體及有機(jī)物的逸出 導(dǎo)致樣品體積收縮大，以及部分金屬醇鹽價(jià)格高昂，而且制備產(chǎn)物水化活性不佳，與真實(shí)鋁 酸鹽水泥中鋁酸一鈣的性能差距較大。而如若采用燃燒合成法，使用的兩種硝酸鹽(硝酸鈣 與硝酸鋁)在使用及存放不當(dāng)時(shí)容易存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
[0009] 本發(fā)明旨在借鑒普通鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝，并改進(jìn)原材料混合質(zhì)量比，可以制 備得到純度大于90%的高純鋁酸一鈣。而且制備工藝簡(jiǎn)單，不需要原材料壓片造粒，反應(yīng)原 料無(wú)毒害。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，表1為鋁酸一鈣原材料的配方。
[0011] 實(shí)施例1:用瑪瑙研缽充分混勻原材料，然后使用鉑/銠坩堝在1000 tC下充分熱處 理，隨即升溫至1200Γ保溫4小時(shí)后關(guān)閉加熱爐使之慢冷至室溫，取出使用瑪瑙研缽研磨， 使之成為比表面積約350m 2/Kg的細(xì)小粉體，再升溫至1200°C保溫4小時(shí)，然后關(guān)閉加熱爐使 之緩慢冷卻至室溫，取出使用瑪瑙研缽在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽再次研磨至比表面積約 350m 2/Kg后即得鋁酸一鈣，制得的產(chǎn)物通過(guò)物相分析得到CA純度90.52%。
[0012] 實(shí)施例2:用瑪瑙研缽充分混勻原材料，然后使用鉑/銠坩堝在1000 tC下充分熱處 理，隨即升溫至1400°C保溫5小時(shí)后關(guān)閉加熱爐使之慢冷至室溫，取出使用瑪瑙研缽研磨， 使之成為比表面積約350m 2/Kg的細(xì)小粉體，再升溫至1400°C保溫5小時(shí)，然后關(guān)閉加熱爐使 之緩慢冷卻至室溫，取出使用瑪瑙研缽在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽再次研磨至比表面積約 350m 2/Kg后即得鋁酸一鈣，制得的產(chǎn)物通過(guò)物相分析得到CA純度98.52%。
[0013] 實(shí)施例3:用瑪瑙研缽充分混勻原材料，然后使用鉑/銠坩堝在1000 tC下充分熱處 理，隨即升溫至1400°C保溫6小時(shí)后關(guān)閉加熱爐使之慢冷至室溫，取出使用瑪瑙研缽研磨， 使之成為比表面積約350m 2/Kg的細(xì)小粉體，再升溫至1400°C保溫6小時(shí)，然后關(guān)閉加熱爐使 之緩慢冷卻至室溫，取出使用瑪瑙研缽在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽再次研磨至比表面積約 350m 2/Kg后即得鋁酸一鈣，制得的產(chǎn)物通過(guò)物相分析得到CA純度90.06%。
[0014] 表1鋁酸一鈣原材料的配方（質(zhì)暈比）
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法，其特征在于所述鋁酸一鈣的化學(xué)式為 CaO · Al2〇3(CA)，具體步驟如下： 將氧化錯(cuò)(AI2O3)粉末1質(zhì)量份和碳酸li(CaC〇3)粉末0.8質(zhì)量份~1質(zhì)量份，在密閉環(huán)境 下用瑪瑙研缽充分混勻，然后使用鉑/銠坩堝在l〇〇〇°C~1200°C下充分熱處理，隨即升溫至 1200°C~1400 °C保溫4小時(shí)~6小時(shí)，關(guān)閉加熱爐使之慢冷至室溫，在密閉環(huán)境下，使用瑪瑙 研缽研磨，使之成為比表面積大于350m2/Kg的細(xì)小粉體，再升溫至1200°C~1400°C保溫4小 時(shí)~6小時(shí)，然后關(guān)閉加熱爐，使之緩慢冷卻至室溫，在密閉環(huán)境下使用瑪瑙研缽再次研磨 至比表面積大于350m 2/Kg，即得鋁酸一鈣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用固相反應(yīng)制備高純鋁酸一鈣的方法，其特征在于:氧化鋁 和碳酸鈣均為分析純化學(xué)試劑。
【文檔編號(hào)】C01F7/16GK105859165SQ201610208451
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】胡匡藝, 劉賢萍, 王培銘
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)