[發明專利]一種低成本的高純鋯酸鈣材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810840168.1
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108726566A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 孫志成
• 申請（專利權）人: 孫志成
• 主分類號: C01G25/00
• 分類號: C01G25/00
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 陳思聰

本發明公開了一種低成本的高純鋯酸鈣材料，包括以下按照重量份的原料：白云石15?45份、鋯英石50?100份、高嶺石4?9份、高鋁礬土1?6份、方解石4?20份、氫氧化鈣1?5份、堿性紙漿廢液0.1?1份。本發明還公開了所述高純鋯酸鈣材料的制備方法。本發明的工藝簡單，通過采用白云石和鋯英石分別作為鈣源和鋯源，降低了高純鋯酸鈣材料的生產成本；同時，通過氫氧化鈣、高鋁礬土和方解石的相互配合，并輔助兩段分步加熱，起到了協同增效的作用，能夠有效提高鋯酸鈣的轉化率，進而提高了鋯酸鈣材料的純度，具有廣闊的市場前景。

技術領域

本發明涉及無機材料技術領域，具體是一種低成本的高純鋯酸鈣材料及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，越來越多的新型材料應用于建筑、化工和機械等領域。其中，鋯酸鈣作為一種具有優異性能的新型無機材料，具有熔點高、耐腐蝕和機械強度大等一系列優點，可以作為高溫功能材料用于耐火材料產品中。

目前，電熔合成法是鋯酸鈣常用的制備方法，通常以高純度的氧化鋯作為鋯源，并結合石灰石或熟石灰等作為鈣源，在高溫電爐中進行熔融制備鋯酸鈣，雖然鋯酸鈣的轉化率較高，但是工藝過程復雜，進而導致生產成本過高。因此，設計一種工藝簡單且低成本的高純鋯酸鈣材料，成為目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低成本的高純鋯酸鈣材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種低成本的高純鋯酸鈣材料，包括以下按照重量份的原料：白云石15-45份、鋯英石50-100份、高嶺石4-9份、高鋁礬土1-6份、方解石4-20份、氫氧化鈣1-5份、堿性紙漿廢液0.1-1份。

作為本發明進一步的方案：包括以下按照重量份的原料：白云石20-30份、鋯英石60-80份、高嶺石5-7份、高鋁礬土2-4份、方解石8-14份、氫氧化鈣2-4份、堿性紙漿廢液0.2-0.6份。

作為本發明再進一步的方案：包括以下按照重量份的原料：白云石24份、鋯英石68份、高嶺石6份、高鋁礬土3份、方解石10份、氫氧化鈣3份、堿性紙漿廢液0.4份。

作為本發明再進一步的方案：所述白云石、鋯英石、高嶺石、高鋁礬土、方解石和氫氧化鈣均為工業純，且粒度均小于12μm。

所述低成本的高純鋯酸鈣材料的制備方法，步驟如下：

1)按照重量份稱取高嶺石、高鋁礬土和方解石，混合均勻后送入球磨機中進行球磨至粒度為50-150目，然后加入堿性紙漿廢液混合均勻，再導入濕碾機中進行混合4-10分鐘，烘干后充分研磨至120目，得混合料A；

2)按照重量份稱取白云石、鋯英石和氫氧化鈣，混合均勻后加入至攪拌機中進行攪拌20-40min，得混合料B；

3)將步驟2)中得到的混合料B加入電弧爐中，升溫至1400-1500℃，保溫40-50分鐘，然后降溫至1395℃，得混合料C；

4)將步驟3)中得到的混合料C中加入步驟1)中得到的混合料A，繼續加熱至1600-1800℃，保溫40-60分鐘，然后除去上層浮渣，冷卻至室溫，破碎研磨，即得；通過步驟3)和步驟4)的兩段分步加熱，有效提高了熔融效果，進而提高了鋯酸鈣的轉化率。

作為本發明再進一步的方案：步驟2)中，所述攪拌的攪拌速率為800-1000r/min。

作為本發明再進一步的方案：步驟3)中，所述升溫的升溫速率為2℃/min；所述降溫的降溫速率為0.8℃/min。

作為本發明再進一步的方案：步驟4)中，所述加熱的加熱速率為0.8℃/min；所述冷卻的冷卻速率為10℃/min。