CN102925060B - 一种大理石复合抛光粉的制备方法 - Google Patents

一种大理石复合抛光粉的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大理石复合抛光粉的制备方法及其在大理石生产和翻新中的抛光工艺中应用。该方法以质量百分比为5%~18%氯氧化锆溶解于水中，加入50%~65%的三氧化二铝，加入10%~22%的二氧化锡，加入2%~8%二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入10%~25%尿素，经过加热反应、固液分离、干燥、焙烧，再与铅粉按10~25：1的比例混合，即得大理石复合抛光粉，该制备工艺简单，条件易于控制，生产成本低，易于工业化生产。用于大理石抛光过程，具有粉体抛光效果好，光泽度，可达98度以上，划痕数量少，平整度高，粉的用量少。

Description

一种大理石复合抛光粉的制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种大理石抛光粉的制备方法，特别涉及一种含有氧化锆、氧化铝和氧化锡复合大理石抛光粉的制备方法。 
背景技术
大理石以其自然古朴的纹理，色泽鲜艳亮丽，而且具有不变形、硬度高、刚性好、耐磨性强、温度变形小、使用寿命长、不会出现划痕、不磁化等优点。因此，大理石是天然建筑装饰石材的一大门类，一般指具有装饰功能，可以加工成建筑石材或工艺品。大理石主要用于加工成各种形材、板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，是家具镶嵌的珍贵材料。还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石的质感柔和美观庄重，格调高雅，花色繁多，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。大理石制品生产工艺包括：粗磨→细磨→精磨→抛光。大理石抛光过程质量的好坏直接影响大理石产品的质量，所以说抛光过程在大理石生产过程中十分重要。由于大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面失去光泽。大理石使用时间长了出现上述情况就需要翻新处理，翻新过程中常需要抛光处理。 
大理石抛光是一个极其复杂的机械化学过程。在这个过程中，除了机械作用外，还有大理石组成中化合物、抛光粉成分和抛光模成分之间的化学作用。因此，在抛光粉体系中，化学组成的变化，将导致抛光模与大理石之间的粘附力发生变化，也导致在工作区域恶温度、抛光粉浓度发生变化，最终影响抛光效率。因此，抛光粉的化学组成对大理石抛光效果至关重要。 
就抛光粉而言，不同的抛光粉有不同的抛光能力。抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬、氧化锡等组份组成，不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。在大理石的抛光过程中，要加入抛光粉，现在人们都在三氧化二铝粉或其它如三氧化二铁或三氧化二铬某一种粉末，即采用单一磨料即单一抛光粉进行抛光，但这种单一抛光粉对大理石的抛光达不到优良的抛光效果。可能是单一抛光粉在抛光摩擦过程中。抛光粉的粉粒之间流动性或软硬度不能互补。几种氧化物复配可以克服上述的不足，中国专利申请CN101362925B中公开了一种抛光光学元件的复配抛光粉及制备方法和抛光工艺，是有0.5份～3份的三氧化二铬和1.0份的三氧化二铝组成的。 
目前，关于抛光粉的报道很多主要是稀土抛光粉用于透镜、平板玻璃、眼睛、表壳、精密光学仪器元件等的抛光，具有抛光速度快、精密度高的特点。自20世纪40年代发明稀土抛光粉以来，生产量与应用量逐年增加，稀土抛光粉的生产工艺随着稀土分离工艺的进步而改变。中国专利申请CN1939990A中公开了一种富铈稀土抛光粉的生产方法；中国专利申请CN101475777B中公开了一种高精度稀土抛光粉及其制备方法。由于稀土资源的有限和价格比 较昂贵，我们在大理石抛光粉中不使用稀土氧化物。 
发明内容
本发明的目是提供一种能减少抛光划痕，提高光洁度的大理石复合抛光粉的制备方法； 
本发明的目的通过以下技术方案实现。 
一种大理石复合抛光粉的制备方法，特征在于该方法具有以下工艺步骤： 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备,在反应器中，将质量百分比为5%～18%氯氧化锆溶解于水中，加入50%～65%的三氧化二铝，加入10%～22%的二氧化锡，加入2%～8%二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入10%～25%尿素，各组分之和为百分之百，水不计入组分，溶解，常压下，搅拌，加热90～100℃，反应30～60h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的二氧化锆颗粒，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在800℃～900℃焙烧2～10h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，所得到的Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的D50粒径为1.0～5.0μm，D10≥0.5D50，D95≤2D50，D100≤3D50, 
（2）大理石复合抛光粉的制备,将铅粉与Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物按质量比为1：10～25的比例混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉，所得到的大理石复合抛光粉的D50粒径为1.0～5.0μm，D10≥0.5D50，D95≤2D50，D100≤3D50。 
本发明利用所述的尿素为沉淀剂为特征的大理石复合抛光粉的生产方法，由于尿素的存在使体系形成均相沉淀，可以使ZrO2沉淀的颗粒细小均匀，过量的尿素通过加热分解对产品无影响。 
本发明所述的颗粒度测试方法是采用激光粒度仪测得的粒度当量直径尺寸。 
本发明所得到的大理石复合抛光粉方法：即可以用于湿抛也可用于干抛，湿抛时粉与水的比例在1：1～2.5之间为宜，每平方米用量为30～50g。 
本发明的优点及效果是： 
（1）本发明获得大理石复合抛光粉，在制备Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物过程中，加入尿素为沉淀剂，尿素在加热的过程中分解出氨来调节体系的pH值，使氯氧化锆生成氢氧化高沉淀，而且由于加入尿素使体系形成了均相沉淀体系，经过烧结后使ZrO2沉淀的颗粒细小均匀分布在Al2O3和SnO2表面上，具有中位径粒小，粒度分布范围窄的特点。 
（2）本发明获得大理石复合抛光粉，制备工艺简单，条件易于控制，生产成本低，易于工业化生产。 
（3）本发明获得大理石复合抛光粉,粉体抛光效果好，光泽度，可达98度以上，划痕数量少，平整度高，粉的用量少。 
具体实施方式
实施例1 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备：在反应器中，加入10g氯氧化锆溶解于水中，加入60g的三氧化二铝，加入10g二氧化锡，加入5g二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入15g尿素，水用量视情况而定，尿素溶解，常压下，搅拌，加热95℃，反应40h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的沉淀，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在900℃焙烧2h， 冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，产量为80.5g, 
（2）大理石复合抛光粉的制备：将2g铅粉与30gAl2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉。 
实施例2 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备：在反应器中，加入15g氯氧化锆溶解于水中，加入50g的三氧化二铝，加入13g二氧化锡，加入2g二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入20g尿素，水用量视情况而定，尿素溶解，常压下，搅拌，加热90℃，反应50h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的沉淀，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在850℃焙烧3h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，产量为75g； 
（2）大理石复合抛光粉的制备：将1g铅粉与25gAl2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉。 
实施例3 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备：在反应器中，加入12g氯氧化锆溶解于水中，加入110g的三氧化二铝，加入44g二氧化锡，加入14g二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入20g尿素，水用量视情况而定，尿素溶解，常压下，搅拌，加热100℃，反应30h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的沉淀，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在850℃焙烧5h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，产量为175g； 
（2）大理石复合抛光粉的制备：将4g铅粉与40gAl2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉。 
实施例4 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备：在反应器中，加入18g氯氧化锆溶解于水中，加入50g的三氧化二铝，加入10g二氧化锡，加入4g二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入18g尿素，水用量视情况而定，尿素溶解，常压下，搅拌，加热90℃，反应55h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的沉淀，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在850℃焙烧8h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，产量为76g； 
（2）大理石复合抛光粉的制备：将3g铅粉与60gAl2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉。 
实施例5 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备：在反应器中，加入12g氯氧化锆溶解于水中，加入58g的三氧化二铝，加入16g二氧化锡，加入2g二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入12g尿素，水用量视情况而定，尿素溶解，常压下，搅拌，加热95℃，反应45h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的沉淀，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在850℃焙烧5h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，产量为84g； 
（2）大理石复合抛光粉的制备：将4g铅粉与80gAl2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉。 
实施例6 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备：在反应器中，加入120g氯氧化锆溶解于水中，加入580g的三氧化二铝，加入160g二氧化锡，加入20g二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入120g尿素，水用量视情况而定，尿素溶解，常压下，搅拌，加热95℃，反应45h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的沉淀，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在850℃焙烧5h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，产量为841g； 
（2）大理石复合抛光粉的制备：将40g铅粉与800gAl2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉。 
使用方法：即可以用于湿抛也可用于干抛，湿抛时将抛光粉与水的比例在1：1～2.5调成浆糊状，每平方米用量为30～50g。干抛直接将抛光粉撒到大理石上，每平方米用量为30～50g。建议选用扭矩大，转速一般在150-220转∕分，重量为55kg以上的晶面护理机械操作，建议选用湿抛，因为干抛粉尘会造成污染。 

Claims (5)

1.一种大理石复合抛光粉的制备方法，其特征在于,该方法具有以下工艺步骤： 
（1）Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的制备，在反应器中，将质量百分比为5%～18%氯氧化锆溶解于水中，加入50%～65%的三氧化二铝，加入10%～22%的二氧化锡，加入2%～8%二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入10%～25%尿素，各组分之和为百分之百，水不计入组分，溶解，常压下，搅拌，加热90～100℃，反应30～60h，使氯氧化锆生成颗粒均匀的二氧化锆颗粒，停止加热，冷至室温，液固分离，固体经初步干燥后，在800℃～900℃焙烧2～10h，冷却后，经气流粉碎，即得Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物，所得到的Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物的D50粒径为1.0～5.0μm，D10≥0.5D50，D95≤2D50，D100≤3D50， 
（2）大理石复合抛光粉的制备，将铅粉与Al2O3-SnO2-ZrO2-SiO2复合物质量比为1：10～25的比例混合均匀，得到所述的大理石复合抛光粉，所得到的大理石复合抛光粉的D50粒径为1.0～5.0μm，D10≥0.5D50，D95≤2D50，D100≤3D50。 
2.根据权利要求1所述的一种大理石复合抛光粉的制备方法，其特征是：三氧化二铝为α-三氧化二铝。 
3.根据权利要求1所述的一种大理石复合抛光粉的制备方法，其特征是：尿素为化学纯以上。 
4.根据权利要求1所述的一种大理石复合抛光粉的制备方法，其特征是：铅粉的粒径为D50粒径为1.0～5.0μm，D10≥0.5D50，D95≤2D50，D100≤3D50。 
5.根据权利要求1制备的大理石复合抛光粉在大理石抛光中的应用。 
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