铝酸钙是什么东西
作者：网管
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日期：2015/11/30 9:41:41
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铝酸钙粉体制备通常采用传统的烧结法，即以石灰（或石灰石）和工业铝氧为原料，在高温下（一般1400℃左右）保温3～th，通过固相反应制得。用该方法制得的粉末的比表面积非常低(<1m2/g)，活性较差。在此工艺中，烧结制品的质量取央于颗粒尺寸、比表面积和原料粉的混合程度，因此有时不得不通过多次的加热研磨循环米减少粉末中未反应完全的原料。尽管如此•粉末中仍含有人们所不期望的C12A7或游离Ca0。T．W. Song等采用CaO和A1203作原料，通过煅烧水化煅烧的方法，在实验室中制备了活化铝酸钙，其活性比传统烧结法的高；秦景燕在常压下水热合成铝酸钙水化物，然后经低温煅烧制备高活性的铝酸钙粉体；
Morozova等将石灰石溶解于氯化铝溶液中，用氨水滴定形成复合氢氧化物沉淀，将沉淀物在1000～1300℃煅烧后获得了稳定的CaO-A1203二元氧化物；Gulgun等用Pechnie前驱体法合成铝钙混合物后经低温(900℃)煅烧获得了比表面积为lOm2/g的高活性的纯铝酸钙粉末。
北京科技大学材料科学与工程学院选用Ca(OH)2饱和溶液和AlCl3溶液为初始原料，在常温下采用共沉淀法，在A13+与Ca2+的摩尔比约为2.2条件下，先合成铝酸钙永化沉淀物的前驱体，再经低温煅烧，制备出了活性高、纯度高的铝酸钙粉体，并研究了粉末制备过程中pH值对合成产物化学组成（即A13+与Ca2+的摩尔比）的影响，以及热处理温度对铝酸钙粉末特性的影响。
(1)合成方法采用化学纯Ca(OH)2和AICI3•6H20作为Ca2+和A13+。的来源，KOH(Imol./l)溶液作为沉淀剂。将化学纯AICl3 - 6H2()配制成浓度为Imol/f的溶液，搅拌1h后静置24h待用；将化学纯Ca(OH)2加水配制成0.02mol/L的饱和水溶液。将上述两种溶液于(20±0.5)℃下按A13+与Ca2+的摩尔比为2.2制成混合液。混合液滴入Imol./l，的KOH至pH值于8.0左右开始出现沉淀，随着pH值的升高，大量的白色沉淀产生。最后将混合液的pH值分别滴定至设定的10.8、11.7和1 2.5。加碱后的混合液在隔绝空气的情况下搅拌2岫后，沉淀物用真空泵吸滤。将沉淀物用无水乙醇冲洗3次，然后置于11O℃下真空干燥24h。干燥后的沉淀物磨细至小于等于0.088mm．最后将干燥后的沉淀物分别于900℃、1000℃、1100℃保温3h煅烧，制得铝酸钙粉体。
(2)水化沉淀产物的化学组成固体（水化沉淀产物）的化学组成，即Al3+．与Ca2+的摩尔比是由初始浓度减去残余溶液的浓度后计算出来的。残余溶液中的Ca32+浓度随pH值的增高而减少，在pH值为12.5时，Ca2+浓度几乎为零。残余溶液中Al3+的浓度大体与Ca2+的浓度具有同样的变化形式：残余溶液中的Al3+的浓度随pH值的增高而减少，在pH值为11.7时．A13+浓度趋于稳定。残余溶液中A13+的浓度没有出现氢氧化铝的两性特征，这可能是受共同存在于溶液中的Ca2+的影响。
固体（水化沉淀产物）的Al3+与Ca2+的摩尔比与初始溶液的相比均有偏离，但偏离的程度不同。在pH值为11.7和12，5时，A13+与Ca2+的摩尔比与初始溶液的最为接近。
(3)水化沉淀产物的相组成pH值为12.5时水化沉淀产物在各温度下进行热处理，测定沉淀物的XRD图谱。110℃烘干后的XRD结果显示，前驱体是晶态的，矿物组成为C2AH6。XRD汝有检测到钙或铝的氢氧化物或含氯离子的化台物。也没有检测到CAH10或C4AH13。
各试样在1550℃条件下煅烧制得熟料，熟料的XRD图谱显现．1#试样CA的衍射峰(d=4.69，2.98，2.52)最强．CA2的衍射峰（d一4. 46，3.51，2.60）较弱。随配猜中A1203添加，CA2的衍射蜂增强，CA的衍射峰减弱。4#试样则根本上只要CA2的衍射峰。可见，实践矿藏的构成与理论计算是相符的。
(2)煅烧温度与熟料矿藏构成各温度下煅烧得到的试样，剖析其游离Ca0(f-Ca0)含量。
1350℃下煅烧，试样中尚存在较多的f-Ca0，1450℃下煅烧，f．Ca0已根本吸收彻底。
对各温度下煅烧的试样进行XRD图谱剖析，2#试样在1350℃的较低温度下，即有较多的CA、CA2构成，但还有f-Ca0（d-2.78，2。41，1.70）的衍射峰，而无A1203存在。在1350℃温度下煅烧的1 0试样，还可以看到C12 Ar (d=4. 89，2.68，2.45)的衍射峰。随煅烧温度进步各试样CA、CA2矿藏的衍射峰添加，矿藏构成杰出。在1600℃煅烧的试样中，CA构成量有所削减，而CA2有所添加。
(3)配料构成对凝聚时刻及强度的影响不管初凝时刻还是终凝时刻，它们都随试样中Al203的增如而呈延伸趋势。通常以为CA矿藏水化凝聚硬化快，因此若CA含量高，水泥的凝聚时刻就短，这正契合通常配比的变化规律。
在必定的煅烧温度下，抗压强度根本上是随试样中A1203的添加而下降。这一成果首要是因为随试样中A1203的添加，CA矿藏的构成量顺次削减。4#配料理论上构成的矿藏只要CA2和CA6，因而强度最低。从强度和耐火度两方面归纳考虑，配猜中A1203含量应控制在69%—75%，这么制得的纯铝酸盐水泥，其强度较高且耐火度也高。
(4)煅烧温度对凝聚时刻及强度的影响随煅烧温度的进步，试样凝聚时刻呈延伸趋势。这是因为随温度进步，CA2矿藏的构成量相对添加，而CA矿藏的构成量相对削减。在1400℃煅烧的试样凝聚时刻较短，是因为C12A7矿藏的构成所造成的；在1600℃高温下煅烧的试样凝聚时刻亦缩短，可能与杂质成分的固溶及矿藏的构造畸变有关。
1#、2#试样，A1203含量较低，试样根本是强度随温度的进步而进步；而对Al203含量较高的3#试样，较高温度时ld强度下降，而3d、7d强度随温度的进步而进步；AI203含量更高的4#试样，各龄期强度均随温度的进步而下降。这一成果首要与不一样煅烧温度下构成的矿藏品种及含量不一样有关。
(5) Ba0和Zn0对强度厦凝聚时刻的影响尽人皆知，在硅酸盐水泥出产中，微量元素和矿化剂对熟料的煅烧及功能有首要的影响。那么，对纯铝酸盐水泥而言，是不是也能经过掺人外加剂来改进其易烧性，下降熟猜中的f-CaO，且烧得的熟料具有较高强度和耐火度呢？挑选Ba0和Zn0，以2#试样为根底，别离掺人1%的Ba0和1%的Zn0，于1550℃煅烧并磨制成水泥，测定水泥凝聚时刻及抗压强度。成果表明掺少数Ba0和Zn0昀水泥抗压强度有所下降而凝聚时刻显著缩短。
总之，经1350℃温度下煅烧，试样中存在较多的f-Ca0，首要矿藏CA及CA2构成量少，且有少数C12A7构成；1450℃煅烧，试样中的f-Ca0根本吸收彻底，首要矿藏CA及CA2构成杰出。
随煅烧温度进步至1550℃，CA及CA7的构成量均显著添加。配料构成中A1203添加，则CAz的构成量添加，水泥的凝聚时刻延伸且强度下降；当A1203低于76%时，随煅烧温度进步，水泥的凝聚时刻延伸但强度进步，尤其是3d、7d强度；掺少数Ba0和Zn0可使水泥凝聚时刻缩短但强度下降