【摘 要】
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γ-2CaO·SiO2是铝酸钙熟料的主要成分之一,在铝酸钙溶出过程中,γ-2CaO·SiO2会与调整液作用进入溶液,使得铝酸钠溶液中硅含量增加;当溶液中的SiO2浓度超过其饱和浓度时便会
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γ-2CaO·SiO2是铝酸钙熟料的主要成分之一,在铝酸钙溶出过程中,γ-2CaO·SiO2会与调整液作用进入溶液,使得铝酸钠溶液中硅含量增加;当溶液中的SiO2浓度超过其饱和浓度时便会与Na[Al（OH）4]反应生成不溶性的铝硅酸盐进入赤泥,造成Al2O3和Na2O的损失,工业上称之为“二次反应”。针对上述问题,本文研究了物料活性、烧结气氛、温度制度等因素对于合成熟料稳定性的影响,利用X射线衍射、激光粒度分析等测试手段深入分析了各因素对熟料稳定性的影响机理;通过模拟溶出实验结果与热力学计算相结合的方式探讨了γ-2CaO·SiO2在铝酸钠溶液中的分解机理,并结合溶出渣的X射线衍射结果得出二次反应机理。结果表明:（1）按摩尔比CaO:SiO2=2:1进行物料配比,在1500℃保温60min即可得到纯γ-2CaO·SiO2,物料活性与烧结气氛对于制得γ-2CaO·SiO2稳定性没有影响,按10℃·min-1升温,5℃·min-1降温的烧结制度得到的γ-2CaO·SiO2最稳定。（2）按摩尔比CaO:Al2O3:SiO2=4.26:1:1.27混合物料,在1500℃下保温30min即可得到仅含有12CaO·7Al2O3和γ-2CaO·SiO2的铝酸钙熟料。与机械混合铝酸钙相比,混合烧结铝酸钙具有明显的溶出性能优势,其最佳烧结制度与纯γ-2CaO·SiO2相同。（3）γ-2CaO·SiO2在铝酸钠溶液中的分解程度受外界溶出条件与调整液成分的影响,在溶出温度80℃,溶出时间120min,碳碱浓度（NC）85g·L-1,苛碱浓度（NK）85g·L-1,分子比（αK）1.6,液固比（L/S）8.57的条件下,γ-2CaO·SiO2的分解率最高可达8%。（4）Na2CO3与Na[Al（OH）4]是造成γ-2CaO·SiO2分解进入溶液的主导因素,NaOH对其分解的影响较小,γ-2CaO·SiO2在铝酸钠溶液这三种成分中的稳定性大小依次为:NaOH>>Na[Al（OH）4]>Na2CO3。（5）铝酸钙溶出时二次反应产物为水化石榴石、钠硅渣以及部分中间相。延长溶出时间、提高溶出温度、增大氧化铝浓度均会造成水化石榴石的分解,生成更稳定的钠硅渣。低液固比下,二次反应进程加快。高液固比、低碳碱浓度下,钠硅渣为稳定相;高液固比、高碳碱浓度下,水化石榴石为稳定相。
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