一种快速制备多晶铁铝酸四钙的方法

摘要

本发明公开了一种快速制备多晶铁铝酸四钙的方法，先按质量比1:0.7942:0.8554:(2.0413-2.1923)称取原材料四水硝酸钙、九水硝酸铝、九水硝酸铁和尿素；然后加入适量去离子水，制成浓度为(0.5-0.8)mol/L的分散液，并持续搅拌(1.5-2)小时至原材料完全溶解；接着将分散液移入高温炉内，在空气气氛中加热至(500-510)℃，恒温2小时后取出并磨细成粒径不超过0.15mm的微粒作为前驱体备用；再把前驱体在(25-30)MPa压力下制成直径为35mm，厚度不超过5mm的薄片；最后将压制好的前驱体薄片以10℃/min的升温速率加热至(650-950)℃，恒温7小时后取出在空气中急冷并磨细，即得到具有水化活性的多晶铁铝酸四钙。本方法工序少，周期短，效率高，烧结温度比传统方法低(300-600)℃，具有快速、高效、节能的优点，适合工业规模的应用。

主权项

一种快速制备多晶铁铝酸四钙的方法，其特征在于，该制备方法包含以下步骤：一：计算四水硝酸钙的需要量a.根据欲制备的多晶铁铝酸四钙的质量，按多晶铁铝酸四钙中CaO、Al₂O₃和Fe₂O₃的含量分别为46.1580%、20.9814%和32.8606%计算出其中CaO的质量；b.根据Ca元素守恒，按CaO质量的4.2111倍计算出四水硝酸钙Ca(NO₃)₂·4H₂O的需要量；二：制备分散液a.按质量比1.0000:0.7942:0.8554精确称量四水硝酸钙Ca(NO₃)₂·4H₂O、九水硝酸铝Al(NO₃)₃·9H₂O和九水硝酸铁Fe(NO₃)₃·9H₂O，备用；b.按四水硝酸钙Ca(NO₃)₂·4H₂O质量的(2.0413‑2.1923)倍称量相应质量的尿素CO(NH₂)₂，备用；c.将a和b中原料混合并加入去离子水，得到混合液；所述混合液中，四水硝酸钙Ca(NO₃)₂·4H₂O、九水硝酸铝Al(NO₃)₃·9H₂O和九水硝酸铁Fe(NO₃)₃·9H₂O三者的摩尔浓度之和为(0.5‑0.8) mol/L；d.将上步所得混合液在25℃温度下搅拌，直至四水硝酸钙Ca(NO₃)₂·4H₂O、九水硝酸铝Al(NO₃)₃·9H₂O、九水硝酸铁Fe(NO₃)₃·9H₂O和尿素CO(NH₂)₂完全溶解，得到分散液；三、制备前驱体a. 将上步所得分散液倒入敞口的耐高温容器内，然后移入高温炉中进行热处理；所述的热处理方法为在空气气氛中以10℃/min的升温速率加热至(500‑510)℃后，恒温2小时，得到干燥的蓬松状棕色固体；b.把上步得到的固体磨细成粒径小于0.15mm的微粒，真空防潮封装后作为前驱体待用；四、煅烧前驱体a.称取适量的前驱体在(25‑30)MP压力下制成直径为35mm，厚度不超过5mm的薄片；b.将薄片置于坩埚内，在空气气氛中以10℃/min的升温速率加热至(650‑950)℃，在该温度下持续恒温7小时；然后取出在空气中急冷至室温，再磨细即得到具有水化活性的多晶铁铝酸四钙粉末。