CN106833092A

CN106833092A - 一种采用冶金副产品制备的化工填料

Info

Publication number: CN106833092A
Application number: CN201510887806.1A
Authority: CN
Inventors: 杨刚; 吴永津; 陆珺; 金强
Original assignee: Shanghai Mcc Environment Engineering Technology Co Ltd; MCC Baosteel Technology Services Co Ltd
Current assignee: Shanghai Mcc Environment Engineering Technology Co Ltd; MCC Baosteel Technology Services Co Ltd
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-06-13

Abstract

本发明提供一种采用冶金副产品制备的化工填料，所述化工填料包括矿渣和硅烷偶联剂；所述矿渣采用20μm孔径的网筛进行筛分的通过率为100%，平均粒径为5~15μm，以所述矿渣的总质量为基准计，所述矿渣的含水量≤0.5%，MFe≤0.5%；以所述化工填料的总质量为基准计，所述硅烷偶联剂的含量为0.5~2.0wt%。该化工填料用于防腐涂料中，具有提高防锈性能、附着力、遮盖力等优点，且绿色环保无污染。

Description

一种采用冶金副产品制备的化工填料

技术领域

本发明涉及化工冶金渣应用领域，具体公开了一种采用冶金副产品制备的化工填料。

背景技术

防腐涂料由溶剂、颜料、助剂三大组分组成，其中填料是一种必不可少的组分，它既可以降低涂料的成本，又可以提高涂料的遮盖力，有些还起着防锈作用。现有常用填料如重钙粉、硫酸钡粉、锌粉、云母氧化铁粉、红丹等存在三个问题：(1)大多为自然资源，不可再生，非常宝贵；(2)价格越来越高，成本居高不下；(3)部分填料还含有铬、锌、铅等重金属，污染环境，危害人体健康。

文献《云母氧化铁在醇酸防锈漆中的应用》介绍了云母氧化铁作为油漆颜料的可行性和优势；文献《复合铁钛粉及其系列防锈漆》提到了复合铁钛粉，相比传统红丹、铁红等颜料具有防锈性好等特性优势，并提出了较佳配合比。文献《利用钢渣开发高性能无机填料的研究》介绍了利用钢渣开发高性能无机填料的相关研究；国内有利用钢渣冶金固废、除尘灰、油页岩固废以及赤泥等制备化工颜填料的研究成果，但未涉及改性高炉矿渣粉作为化工填料的相关技术内容。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种采用冶金副产品制备的化工填料，用于克服现有技术中冶金副产品直接丢弃或者后处理成本高无法合理利用的缺陷。

为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：

本发明提供一种采用冶金副产品制备的化工填料，所述化工填料包括矿渣和硅烷偶联剂；所述矿渣采用20μm孔径的网筛进行筛分的通过率为100％，平均粒径为5～15μm，以所述矿渣的总质量为基准计，所述矿渣的含水量≤0.5％，MFe≤0.5％；以所述化工填料的总质量为基准计，所述硅烷偶联剂的含量为0.5～2.0wt％。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH570型。

优选地，以所述化工填料的总质量为基准计：所述化工填料的含水量≤0.5％，SiO₂含量≥9.0％；按GB/T 5211.3-1985标准检测所述化工填料105℃挥发物的质量分数≤0.2％；按GB/T5211.2-2003标准检测所述化工填料中水溶物的质量分数≤2.0％；按GB/T 5211.15-1988标准检测所述化工填料的吸油量为≤20.0％；按GB/T 1717-1986标准检测水悬浮液pH值为8～12。

本发明还提供了一种制备如上述所述化工填料的方法，包括以下步骤：将高炉冶炼产生的粒化矿渣经烘干、破碎、磁选和粉磨，使其含水量≤0.5％，采用20μm孔径的网筛进行筛分的通过率100％，平均粒径为5～15μm，MFe≤0.5％；添加硅烷偶联剂并搅拌均匀。

本发明还公开了一种防腐涂料，所述防锈涂料中含有8～45wt％的如上述所述化工填料。

优选地，本发明中所述防腐涂料包括以下原料组分及重量份：

优选地，所述化工填料为10～35重量份。

优选地，所述氧化铁粉为10～25重量份。

优选地，所述滑石粉为2～10重量份。

优选地，所述环氧树脂的型号为151。

优选地，所述固化剂的型号为聚酰胺650。

优选地，所述分散剂为正丁醇。

优选地，所述溶剂为二甲苯。

本发明还公开了一种制备上述所述防腐涂料的方法，所述方法为：先将化工填料、滑石粉、氧化铁粉进行研磨，再加入到搅拌装置与环氧树脂、溶剂、分散剂、固化剂进行搅拌混合即可。

本发明还公开了如上述所述防腐涂料在船舶防锈领域中的应用。

本申请中技术方案是将钢铁冶炼过程中的高炉冶炼工艺产生粒化矿渣进行超细粉磨并改性后，得到的一种环保型无机化工填料。粒化高炉矿渣含有丰富的氧化硅、氧化钙以及氧化铝等成分，并且白度很高，在防腐涂料、橡胶制品等中使用具有可行性。但由于粒化高炉矿渣的碱度较高，pH值通常10左右，含有较多的杂质，水溶物较高，并且用于化工填料属于无机-有机的结合，因此必须进行改性处理，本申请中采用硅烷偶联剂进行改性，改性后的化工填料用于作为生产防腐涂料的原材料，制备的防腐涂料使用效果良好。本申请实现了粒化高炉矿渣的资源再生利用，变废为宝，具有明显的经济效益和环保效益。

本申请中要求保护的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本申请中提供一种以改性冶金副产品作为主要原料的制备化工填料的方法，相比云母氧化铁、氧化铁、碳酸钙、高岭土等传统型化工填料，该化工填料用于防腐涂料中，具有提高防锈性能、附着力、遮盖力等优点，且绿色环保无污染。

2、将这种化工填料用于防腐涂料中，制备获得的防腐涂料符合GB/T 6748-2008《船用防锈漆》要求，且耐腐蚀性有一定优势。

3、充分挖掘冶金固废特性，开发利用新途径，实现固废再利用。

4、节约自然资源，具有明显的环保性。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。

实施例1～5按照表1中配比和以下方法制备出化工填料。

表1

制备方法：将高炉冶炼产生的粒化矿渣经烘干、破碎、磁选和粉磨，使其含水量≤0.5％，采用20μm孔径的网筛进行筛分的通过率100％，平均粒径为5～15μm，MFe≤0.5％；添加硅烷偶联剂并搅拌均匀。

搅拌时可采用强力搅拌机进行搅拌，也可以采用现有技术中其他常用的设备进行搅拌。

上述制备的化工填料均符合以下要求：所述化工填料的含水量≤0.5％，SiO₂含量≥9.0％；按GB/T 5211.3-1985标准检测所述化工填料105℃挥发物的质量分数≤0.2％；按GB/T5211.2-2003标准检测所述化工填料中水溶物的质量分数≤2.0％；按GB/T 5211.15-1988标准检测所述化工填料的吸油量为≤20.0％；按GB/T 1717-1986标准检测水悬浮液pH值为8～12。

且更为具体地：实施例1中：粒化高炉矿渣平均粒径＝5.22μm，含水量＝0.5％，MFe＝0.28％，SiO₂含量＝29.2％；实施例2中：粒化高炉矿渣粉平均粒径＝14.89μm，含水量＝0.19％，MFe＝0.50％，SiO₂含量＝32.1％；实施例3中：粒化高炉矿渣粉平均粒径＝12.75μm，含水量＝0.37％，MFe＝0.12％，SiO₂含量＝33.9％；实施例4中：粒化高炉矿渣粉平均粒径＝8.09μm，含水量＝0.41％，MFe＝0.47％，SiO₂含量＝32.2％；实施例5中：粒化高炉矿渣粉平均粒径＝8.09μm，含水量＝0.41％，MFe＝0.47％，SiO₂含量＝32.2％。

具体地，实施例1～5中制备的化工填料的基本性能如下表表2所示：

表2

将上述实施例中的化工填料用于环氧防腐涂料中，所述环氧防腐涂料的配比如下表表3中实施例6～10所示。其中表3中实施例7中采用实施例1中化工填料；实施例8中采用实施例2中化工填料，实施例9中采用实施例3中化工填料；实施例10中采用实施例4中化工填料；实施例11中采用实施例5中化工填料；实施例12中采用实施例3中化工填料；实施例13中采用实施例4中化工填料。

表3

实施例6～13中公开了防腐涂料为采用如下方法制备获得：先将化工填料、滑石粉、氧化铁粉进行研磨，再加入到搅拌装置与环氧树脂、溶剂、分散剂、固化剂进行搅拌混合即可。实施例6～13中获得的环氧防腐涂料的具体性能如下表表4所示，其中表4中：所述环氧树脂的型号为151。所述固化剂的型号为聚酰胺650。所述分散剂为正丁醇。所述溶剂为二甲苯。

由表4中对比可以看出：随着采用改性化工填料制备的环氧防锈油漆的各项指标均满足GB/T 6748-2008《船用防锈漆》要求，且耐腐蚀性有一定优势。

表4

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种采用冶金副产品制备的化工填料，其特征在于：所述化工填料包括矿渣和硅烷偶联剂；所述矿渣采用20μm孔径的网筛进行筛分的通过率为100％，平均粒径为5～15μm，以所述矿渣的总质量为基准计，所述矿渣的含水量≤0.5％，MFe≤0.5％；以所述化工填料的总质量为基准计，所述硅烷偶联剂的含量为0.5～2.0wt％。

2.如权利要求1所述化工填料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH570型。

3.如权利要求1～2任一所述化工填料，其特征在于：以所述化工填料的总质量为基准计：所述化工填料的含水量≤0.5％，SiO₂含量≥9.0％；按GB/T 5211.3-1985标准检测所述化工填料105℃挥发物的质量分数≤0.2％；按GB/T 5211.2-2003标准检测所述化工填料中水溶物的质量分数≤2.0％；按GB/T 5211.15-1988标准检测所述化工填料的吸油量为≤20.0％；按GB/T 1717-1986标准检测水悬浮液pH值为8～12。

4.一种制备如权利要求1～3任一所述化工填料的方法，包括以下步骤：将高炉冶炼产生的粒化矿渣经烘干、破碎、磁选和粉磨，使其含水量≤0.5％，采用20μm孔径的网筛进行筛分的通过率为100％，平均粒径为5～15μm，MFe≤0.5％；添加硅烷偶联剂并搅拌均匀。

5.一种防腐涂料，其特征在于：所述防腐涂料中含有8～45wt％的如权利要求1～3任一或如权利要求4的方法制备的化工填料。

6.如权利要求5所述防腐涂料，其特征在于：所述防腐涂料包括以下原料组分及重量份：

7.如权利要求6所述防腐涂料，其特征在于：所述环氧树脂的型号为151。

8.如权利要求6所述防腐涂料，其特征在于：所述固化剂的型号为聚酰胺650。

9.一种制备如权利要求5～8任一所述防腐涂料的方法，为先将化工填料、滑石粉、氧化铁粉进行研磨，再加入到搅拌装置与环氧树脂、溶剂、分散剂、固化剂进行搅拌混合即可。

10.如权利要求5～8任一所述防腐涂料在船舶防锈领域中的用途。