[发明专利]一种高抗热震性氧化钙球团及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及大宗工业固废资源化利用技术领域，一种利用电石渣制备高抗热震性氧化钙球团及制备方法。

背景技术

电石渣是在电石法PVC制取乙炔过程中排放出的一种以Ca(OH)₂为主要成分且难以消纳处理的工业废渣。Ca(OH)₂含量可以达到80.0-90.0％，具有很大潜在资源再利用价值，可以分离除杂再成型烧结生产氧化钙，作为电石生产钙质原料循环再利用。

电石生产中，使用氧化钙球团作为电石生产原料较粉状氧化钙便于产物CO排出，促进反应进行，而且高活性氧化钙球团的高孔隙率有效促进了固-固反应传递过程的进行，显著提高与焦炭的反应能力。抗热震性指材料承受一定程度的温度急剧变化而结构不致被破坏的性能，但是氧化钙球团在利用过程中对抗热震性的要求体现在如下两个方面：一方面氧化钙球团在进入回转窑煅烧时中要经受来自煤粉燃烧产生的900.0-1100.0℃的高温气氛的热冲击和煅烧完成后冷却风的急冷冲击，氧化钙球团容易爆裂粉化，这将造成回转窑的“结圈”，大幅降低窑炉使用寿命；另一方面如果氧化钙球团由室温投入电石炉时经受电弧炉上部1000.0℃左右的急热冲击发生热爆裂将极大降低球团与焦炭的反应能力。因此，制备具有优良的抗热震性能氧化钙球团是电石渣循环利用作为电石原料迫切要求解决的技术难题。本发明制备的氧化钙球团在与室温温差为500.0-1100.0℃，冷热循环5.0-10.0次强度下降6.0-25.0％

通过检索，未检索到关于利用电石渣制备高抗热震性氧化钙球团的相关技术专利。CN1159795公布了一种Li₂O·nAl₂O₃·mSiO₂质低膨胀陶瓷及其制造方法，通过添加9.0-12.0％工业碳酸锂，49.0-52.0％高岭土，37.0-39.0％石英为陶瓷基体原料，添加0.5-2.0％氧化锗作为烧结促进剂制备得到主晶相为透锂长石的低膨胀系数的固溶体。CN88100211公布了一种高强度抗震隔热多孔陶瓷的制备方法，该方法把纯度大于98.4％的莫来石球磨得粒度小于1.0μm的莫来石粉，然后与采用共沉淀法制备的氢氧化锆和氢氧化钇混合溶胶混合造粒，采用先干压成型再静压成型烧成得到高强度抗震隔热多孔陶瓷。CN103351116A公布了一种节能型耐高温高抗热震性的材料的制备方法，该方法在其坯体中引入微量稀土氧化物适度控制该类制品的坯体微观结构和提高导热性能以大幅度提高其抗热震性能。CN101805201A公开了一种高抗热震性多孔碳化硅陶瓷的制备方法，该方法以硅-树脂核壳结构先驱体粉体、氧化铝、二氧化硅和氧化钇按照质量比范围为100.0：(0.5-10.0)：(0.1-5.0)混合，混合粉体再经压力成型、炭化处理及烧结处理后，得到高抗热震性多孔碳化硅陶瓷。

综合上述发明，现有发明主要存在如下不足：(1)现有发明多靠引入低膨胀相来提高材料整体的抗热震性能，掺杂物可能对窑炉造成的危害；(2)现有的发明只能单方面提高抗热震性能或提高强度，缺乏一种既具有高活性又具有高强度的综合调控。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，针对氧化钙球团抗热震性较差，在交变温度场下经受热冲击易于爆裂粉化的技术难题，提供一种高抗热震性氧化钙球团及制备方法，本发明调控机理是通过改变煅烧后的多孔氧化钙球团组织结构：孔结构、孔隙率、孔分布来提高氧化钙球团的导热率，从而提高球团抗热震性。