一种低温制备轻质六铝酸钙的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103553101103553101B(45)授权公告日2015.02.11(21)申请号201310375117.3(22)申请日2013.08.26(73)专利权人西南科技大学地址621010四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号(72)发明人严云唐梅杨林胡志华石健(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)51106代理人刘克勤(51)Int.Cl.C01F7/16(2006.01)审查员张玉媛权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图2页附图2页(54)发明名称一种低温制备轻质六铝酸钙的方法(57)摘要本发明公开了一种低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：以钙质原料、铝质原料、水、醇、胺和碱为原料，将原料混合均匀，置于高压釜内在120～200℃的温度下经水热反应5～15小时，制得前驱体；将前驱体降至室温，经固液分离后，固体物于80～120℃的温度下干燥2～8小时，制得干燥后的物料；将干燥后的物料置于高温炉内在1300～1400℃的温度下煅烧1～5小时后、随炉冷却至室温，即制得轻质六铝酸钙产品。本发明与现有工艺相比，烧结温度降低了150℃以上，制得轻质六铝酸钙产品的物相以六铝酸钙为主、兼有刚玉相，能满足高性能工业窑炉对六铝酸钙高耐火度、高体积稳定性、抗熔渣侵蚀、保温隔热等性能的要求。CN103553101BCN1035BCN103553101B权利要求书1/1页1.一种低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是包括下列步骤：a、配料：以钙质原料、铝质原料、水、醇、胺和碱为原料，并按：以CaO计的钙质原料与以Al2O3计的铝质原料的摩尔比为1：6～10，水的质量用量为钙质原料质量的30～55倍，醇的质量用量为用水质量的5%～25%，胺的质量用量为用水质量的1%～10%，以及碱的质量用量为铝质原料质量的0%～5%取各原料，备用；所述钙质原料是氢氧化钙、氧化钙或富含氢氧化钙或/和氧化钙的工业副产物，所述铝质原料是氢氧化铝、氧化铝或富含氢氧化铝或/和氧化铝的工业副产物，所述醇是丙三醇或乙二醇，所述胺是三乙醇胺；所述碱是氢氧化钠或氢氧化钾；b、反应：将备用的原料钙质原料、铝质原料、水、醇、胺和碱混合均匀，置于高压釜内在120～200℃的温度下经水热反应5～15小时，即制得前驱体；c、后处理：将前驱体降至室温，经固液分离后，固体物于80～120℃的温度下干燥2～8小时，制得干燥后的物料；d、煅烧：将干燥后的物料置于高温炉内在1300～1400℃的温度下煅烧1～5小时后、随炉冷却至室温，即制得轻质六铝酸钙产品。2.按权利要求1所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：所述步骤c后处理替换为：将前驱体降至室温，经固液分离、固体物经成球后，再将料球于80～120℃的温度下干燥2～8小时，制得干燥后的物料。3.按权利要求1或2所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：步骤c中所述固液分离是抽滤或离心分离。4.按权利要求1或2所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：步骤b中所述高压釜内的压力为0.2～1.6MPa。5.按权利要求3所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：步骤b中所述高压釜内的压力为0.2～1.6MPa。6.按权利要求1或2所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：步骤a中所述水是蒸馏水或去离子水。7.按权利要求1、2或5所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：步骤a中所述碱的质量用量为铝质原料质量的1%～5%。8.按权利要求3所述低温制备轻质六铝酸钙的方法，其特征是：步骤a中所述碱的质量用量为铝质原料质量的1%～5%。2CN103553101B说明书1/7页一种低温制备轻质六铝酸钙的方法技术领域[0001]本发明属于含铝和钙的耐火材料的制备，涉及一种低温制备轻质六铝酸钙的方法。本发明制得的六铝酸钙特别适用作耐火材料，具有良好的保温隔热的作用。背景技术[0002]随着能源的紧缺，工业窑炉的保温隔热显得尤为重要。近几年，具有轻质、隔热特点的耐火材料的使用量在迅速增加。传统工业窑炉使用的隔热内衬通常是纤维内衬或轻质浇注料（轻质砖），它们均存在一些不足，如纤维的粉化、浇注料的残余线收缩、高温隔热效果不佳等。[0003]六铝酸钙（CaAl12O19或者CaO·6Al2O3），通常表示成CA6，也叫黑铝钙石矿物，是3CaO–Al2O3系统中最富铝的中间化合物之一，其理论密度为3.79g/cm，熔点高达1875℃，膨胀系数接近Al2O3。六铝酸钙具有特殊的片状结晶和微孔结构，自身导热系数低（尤其是高温导热系数随温度升高变化较小），化学性质稳定，耐火度高，不易被熔渣侵蚀，长期的体积稳定性好，高温微膨胀等优良性能，是有望取代纤维内衬