[发明专利]一种氧化钙球粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化钙球粒及其制备方法。其技术方案是：将石灰石粉置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，按石灰石∶水的质量比为1∶(0.1～0.3)向所述料桶中加入水，当所述造粒设备中开始有球粒形成时；再按石灰石∶水的质量比为1∶(0.1～0.3)向造粒设备中继续加入石灰石粉和水，造粒结束后取出球粒。将所述球粒在100～110℃下干燥5～24小时，然后置于加热炉中，在1500～1800℃的条件下保温1～6小时，冷却，制得氧化钙球粒。所述氧化钙球粒的粒径为0.1～15mm，氧化钙球粒中CaO含量≥90wt％。所述石灰石粉体的CaCO₃含量≥95wt％；粒径为1～300μm。本发明工艺简单和生产成本低，所制备的氧化钙球粒使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好。

技术领域

本发明属于氧化钙技术领域。尤其涉及一种氧化钙球粒及其制备方法。

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，莫氏硬度6度，0～1700℃平均线膨胀系数13.8×10-6/℃，1000℃的热导率7.71W/(m·K)，930℃电阻率4.175×106Ω·cm，1460℃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、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。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℃下煅烧，冷却后压制成块，再将块料于1700℃左右的温度下烧成，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。在烧结法技术路线中，也有人提出如下技术路线：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、干燥后得到的氢氧化钙坯体。然后加入各种添加剂和氢氧化钙坯体共磨后，压制成坯。接下来，将得到的坯体于1600～1800℃高温下煅烧，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成本高，能耗高，并且工艺复杂。本项专利的申请人及其团队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。但上述两个专利主要是采用氢氧化钙作为原料而不是天然矿物，后期研究发现，上述专利技术制备的氧化钙颗粒的生产成本较高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，目的是提供一种工艺简单和生产成本低的氧化钙球粒的制备方法，用该方法制备的氧化钙球粒使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：将石灰石粉置于造粒设备的料桶中，启动造粒设备，按石灰石∶水的质量比为1∶(0.1～0.3)向所述料桶中加入水，当所述造粒设备中开始有球粒形成时，再按石灰石∶水的质量比为1∶(0.1～0.3)向所述造粒设备中继续加入石灰石粉和水，造粒结束后取出球粒。

将所述球粒在100～110℃下干燥5～24小时，然后置于加热炉中，在1500～1800℃的条件下保温1～6小时，冷却，制得氧化钙球粒。

所述氧化钙球粒的粒径为0.1～15mm，氧化钙球粒中CaO含量≥90wt％。

所述石灰石粉体的CaCO₃含量≥95wt％；石灰石粉体的粒径为1～300μm。

所述造粒设备的转速为每分钟30～1000转。

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，直接对粉体造粒，热处理后即得氧化钙球粒；生产成本低，工艺简单。