基于自燃烧技术的铁铝酸钙固溶体低温制备与特性研究

熟料煅烧是影响硅酸盐水泥生产能耗的关键环节,而熟料矿物相的高效能低温制备是水泥工业研究的重点。以可溶性的金属硝酸盐和尿素为原料,借助自蔓延燃烧(SPCR)法在低温下制备出铁铝酸四钙(C_(4)AF),并借助X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和等温微量热技术,研究了合成C_(4)AF的矿物组成、结晶程度、颗粒形貌、水化特性等特性。结果表明:SPCR法能够在500℃恒温2 h制备出纯度和结晶程度均较好的C_(4)AF,优选的原材料质量比为mCa(NO_(3))_(2)·4H_(2)O∶mAl(NO_(3))_(3)·9H_(2)O∶mFe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O∶mCO(NH_(2))_(2)=1.259∶1.0∶1.077∶2.664。CaCO_(3)是SPCR法制备C_(4)AF的过渡相,增加尿素用量有利于提高反应温度,改善C_(4)AF的结晶程度。合成C_(4)AF具有较高的水化活性,水化30 min内出现放热峰,水化过程中无休眠期出现,完全水化时的水化热为474 J/g。