CN108624089A - 高纯含量的石英产品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

高纯含量的石英产品的制备方法，包括如下步骤：破碎，将石英矿石加入水中，搅拌使其完全浸没，浸泡12h后加入分散液，搅拌均匀，继续浸泡12h，取出，烘干，在1000～1100℃高温下煅烧处理，接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料；超高速分级，送入分级机进行分级处理，得粒径为31‑40μm细粉；将31‑40μm细粉和改性剂，在50rpm的转速下，在90‑95℃条件下搅拌2‑3h；出料，筛分，利用不同孔径的筛网得到区别粒径的改性硅微粉。两次分级更有效的制备高纯度的硅微粉。

Description

高纯含量的石英产品的制备方法
技术领域：
本发明涉及微粉加工技术领域，具体涉及高纯含量的石英产品的制备方法。
背景技术：
硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热系数高、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，被广泛用于化工、电子、集成电路(IC)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展，硅微粉亦将步入新的历史发展时期。
现有硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单易行、加工成本低的高纯含量的石英产品的制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
高纯含量的石英产品的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
破碎，将石英矿石加入水中，搅拌使其完全浸没，浸泡12h后加入分散液，搅拌均匀，继续浸泡12h，取出，烘干，在1000～1100℃高温下煅烧处理，接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料；
超高速分级，送入分级机进行分级处理，得粒径为31-40μm细粉；
将31-40μm细粉和改性剂，在50rpm的转速下，在90-95℃条件下搅拌2-3h；出料，筛分，利用不同孔径的筛网得到区别粒径的改性硅微粉。
所述改性剂包括邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂，改性剂制备方法为：首先将硅微粉在30～70℃下预热20～60min，将邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂加入硅微粉中，再进行300-350℃煅烧，煅烧后破碎，经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料，再将改性剂与粉料混合，在130～170℃下搅拌20～60min。
所述助剂包括甲基二苯乙炔基硅烷、乙醇、硅油和碱液，所述碱液制备方法为：称取15g氢氧化钠溶解于500ml去离子水中，溶解完全后加入6g碳酸氢钠，搅拌均匀，最后加入3g乙二胺，混合均匀，将混合液放入冰水中冷却10-15min，制得所述助剂；
所述的分散液包括碳酸钠5-10g、季铵盐型缓蚀剂5-10g、聚丙烯酰胺5-10g、分散剂5-10g、硅油3-5g、螯合剂5-10g、聚乙二醇5-10g、水200-300g。
本发明的有益效果是：加入聚丙烯酰胺够对各种金属矿石的粗矿粉产生润滑作用，减少研磨的阻力；加入聚乙二醇有效的降低矿石的表面张力，降低黏度，从而减少研磨的阻力；加入鳌合剂和分散剂能够对助磨剂中的各组分起到良好的分散效果，有利于使各组分之间发挥协同作用；本发明可以显著提高研磨效率，提高所产精矿粉的细度；
利用分级过程中加入改性剂进行改性，能够制的一种高纯度微粉，利用改性剂对表面进行改进，更重要的是，通过煅烧，将改性剂渗入硅粉中，对内部进行改性，使得活化率、吸油值、粘度得到有效提升；
两次分级更有效的制备高纯度的硅微粉。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
高纯含量的石英产品的制备方法，包括如下步骤：
破碎，将石英矿石加入水中，搅拌使其完全浸没，浸泡12h后加入分散液，搅拌均匀，继续浸泡12h，取出，烘干，在1000～1100℃高温下煅烧处理，接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料；
超高速分级，送入分级机进行分级处理，得粒径为31-40μm细粉；
将31-40μm细粉和改性剂，在50rpm的转速下，在90-95℃条件下搅拌2-3h；出料，筛分，利用不同孔径的筛网得到区别粒径的改性硅微粉。
改性剂包括邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂，改性剂制备方法为：首先将硅微粉在30～70℃下预热20～60min，将邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂加入硅微粉中，再进行300-350℃煅烧，煅烧后破碎，经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料，再将改性剂与粉料混合，在130～170℃下搅拌20～60min。
助剂包括甲基二苯乙炔基硅烷、乙醇、硅油和碱液，所述碱液制备方法为：称取15g氢氧化钠溶解于500ml去离子水中，溶解完全后加入6g碳酸氢钠，搅拌均匀，最后加入3g乙二胺，混合均匀，将混合液放入冰水中冷却10-15min，制得所述助剂；
分散液包括碳酸钠5g、季铵盐型缓蚀剂5g、聚丙烯酰胺5g、分散剂5g、硅油3g、螯合剂5g、聚乙二醇5g、水200g。
实施例2
高纯含量的石英产品的制备方法，包括如下步骤：
破碎，将石英矿石加入水中，搅拌使其完全浸没，浸泡12h后加入分散液，搅拌均匀，继续浸泡12h，取出，烘干，在1000～1100℃高温下煅烧处理，接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料；
超高速分级，送入分级机进行分级处理，得粒径为31-40μm细粉；
将31-40μm细粉和改性剂，在50rpm的转速下，在90-95℃条件下搅拌2-3h；出料，筛分，利用不同孔径的筛网得到区别粒径的改性硅微粉。
所述改性剂包括邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂，改性剂制备方法为：首先将硅微粉在30～70℃下预热20～60min，将邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂加入硅微粉中，再进行300-350℃煅烧，煅烧后破碎，经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料，再将改性剂与粉料混合，在130～170℃下搅拌20～60min。
所述助剂包括甲基二苯乙炔基硅烷、乙醇、硅油和碱液，所述碱液制备方法为：称取15g氢氧化钠溶解于500ml去离子水中，溶解完全后加入6g碳酸氢钠，搅拌均匀，最后加入3g乙二胺，混合均匀，将混合液放入冰水中冷却10-15min，制得所述助剂；
所述的分散液包括碳酸钠10g、季铵盐型缓蚀剂10g、聚丙烯酰胺10g、分散剂10g、硅油5g、螯合剂10g、聚乙二醇10g、水300g。
相似粒度，改性和未改性活化率、吸油值、粘度对比数据：
活化率％ 吸油值ml/100g 粘度mPa·S
未改性 0 20-23 2000
表面改性 100 23-25 1500
实施例1 160 30 1500
实施例2 155 31 1500
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.高纯含量的石英产品的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
破碎，将石英矿石加入水中，搅拌使其完全浸没，浸泡12h后加入分散液，搅拌均匀，继续浸泡12h，取出，烘干，在1000～1100℃高温下煅烧处理，接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料；
超高速分级，送入分级机进行分级处理，得粒径为31-40μm细粉；
将31-40μm细粉和改性剂，在50rpm的转速下，在90-95℃条件下搅拌2-3h；出料，筛分，利用不同孔径的筛网得到区别粒径的改性硅微粉。
2.根据权利要求1中所述的高纯含量的石英产品的制备方法，其特征在于：所述改性剂包括邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂，改性剂制备方法为：首先将硅微粉在30～70℃下预热20～60min，将邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂加入硅微粉中，再进行300-350℃煅烧，煅烧后破碎，经湿法球磨得到粒度为60～80目的粉料，再将改性剂与粉料混合，在130～170℃下搅拌20～60min。
3.根据权利要求2中所述的高纯含量的石英产品的制备方法，其特征在于：所述助剂包括甲基二苯乙炔基硅烷、乙醇、硅油和碱液，所述碱液制备方法为：称取15g氢氧化钠溶解于500ml去离子水中，溶解完全后加入6g碳酸氢钠，搅拌均匀，最后加入3g乙二胺，混合均匀，将混合液放入冰水中冷却10-15min，制得所述助剂。
4.根据权利要求1中所述的高纯含量的石英产品的制备方法，其特征在于：所述的分散液包括碳酸钠5-10g、季铵盐型缓蚀剂5-10g、聚丙烯酰胺5-10g、分散剂5-10g、硅油3-5g、螯合剂5-10g、聚乙二醇5-10g、水200-300g。
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