CN108751211A - 一种改性石英砂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石英砂加工技术领域，具体涉及一种改性石英砂的制备方法。本发明改性石英砂制备方法先对石英砂进行球磨筛分，有利于石英砂粉体更好分散，增加后续改性的均匀性，提高改性质量；使用偶联剂对石英砂表面进行化学改性包覆，避免高温烧结步骤，节省能源；无任何无机酸的加入，对环境比较环保。本发明制备方法步骤简单，制备得到的改姓石英砂改性均匀，性质稳定。
Description
技术领域
本发明属于石英砂加工技术领域，具体涉及一种改性石英砂的制备方法。
背景技术
石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒，石英砂是重要的工业矿物原料，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金溶剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料、滤料等工业。石英砂的表面改性是对石英砂的性质进行优化，来开拓新的应用领域，提高其工业价值和附加价值，一般对石英砂表面处理的方法主要分为物理-机械法和化学法。物理-机械法包括对采集的石英砂进行擦洗、磁选、浮选等，此法主要缺点是提纯效果不佳且耗能大。化学法主要用无机酸和还原剂进行处理，通过此法石英砂性能虽有提升，但是使用的无机酸较多，易对环境造成污染且成本居高不下。目前，有人尝试采用聚乙烯醇对石英砂表面进行处理，使石英砂性能有一定程度提升，但经过聚乙烯醇改性后石英砂的性能随时间的变化不稳定，且改性过程中受环境影响较大，易产生副作用，反而使石英砂性能下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性石英砂的制备方法，先对石英砂进行球磨筛分，有利于石英砂粉体更好分散，增加后续改性的均匀性，提高改性质量；使用偶联剂对石英砂表面进行化学改性包覆，避免高温烧结步骤，节省能源；无任何无机酸的加入，对环境比较环保。
本发明的技术方案为：
一种改性石英砂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将石英砂进行去杂烘干；
(2)将烘干后的石英砂进行球磨并过筛；
(3)将球磨过筛后的石英砂置于混砂机中，加入石英表面改性剂，混合反应后得到初步改性石英砂，所述石英砂表面改性剂包括对甲基苯磺酸、十二烷基磺酸钙、硅酸钠、偶联剂和水；
(4)将上述初步改性石英砂烘干得到改性石英砂。
优选地，步骤(2)球磨步骤中球料比为1-1.5:1，过筛步骤指过80-120目筛。
优选地，步骤(3)中石英砂表面改性剂中各组分重量百分比为：3％-5％对甲基苯磺酸、2％-3％十二烷基磺酸钙、1％-1.5％硅酸钠、0.5％-1％偶联剂，其余为水。
优选地，上述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
优选地，上述石英砂表面改性剂制备方法为：
(1)称取各组分原料；
(2)在60～80℃的水浴条件下，将对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠在搅拌条件下溶于水中，配制成水溶液，然后冷却至常温；
(3)加入硅酸钠搅拌均匀，然后加入偶联剂，并补充上述步骤中挥发的水，搅拌均匀得到石英砂表面改性剂。
本发明的有益效果如下：
本发明改性石英砂制备方法先对石英砂进行球磨筛分，有利于石英砂粉体更好分散，增加后续改性的均匀性，提高改性质量；使用偶联剂对石英砂表面进行化学改性包覆，避免高温烧结步骤，节省能源；无任何无机酸的加入，对环境比较环保。本发明制备方法步骤简单，制备得到的改姓石英砂改性均匀，性质稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
一种改性石英砂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将石英砂进行去杂烘干；
(2)将烘干后的石英砂进行球磨，其球料比为1:1，然后过100目筛；
(3)将球磨过筛后的石英砂置于混砂机中，加入石英表面改性剂，混合反应后得到初步改性石英砂，所述石英砂表面改性剂中各组分质量百分比为：3.5％对甲基苯磺酸、3％十二烷基磺酸钙、1％硅酸钠、0.8％偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余为水；
(4)将上述初步改性石英砂烘干得到改性石英砂。
上述石英砂表面改性剂制备方法为：
(1)称取各组分原料，包括3.5％对甲基苯磺酸、3％十二烷基磺酸钙、1％硅酸钠、0.8％偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余为水；
(2)在65℃的水浴条件下，将对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠在搅拌条件下溶于水中，配制成水溶液，然后冷却至常温；
(3)加入硅酸钠搅拌均匀，然后加入偶联剂，并补充上述步骤中挥发的水，搅拌均匀得到石英砂表面改性剂。
本实施例制备得到的改性石英砂表面改性均匀，性质稳定，改性质量较高。
实施例2
一种改性石英砂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将石英砂进行去杂烘干；
(2)将烘干后的石英砂进行球磨，其球料比为1.2:1，然后过120目筛；
(3)将球磨过筛后的石英砂置于混砂机中，加入石英表面改性剂，混合反应后得到初步改性石英砂，所述石英砂表面改性剂中各组分质量百分比为：4％对甲基苯磺酸、2.5％十二烷基磺酸钙、1.2％硅酸钠、0.6％偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余为水；
(4)将上述初步改性石英砂烘干得到改性石英砂。
上述石英砂表面改性剂制备方法为：
(1)称取各组分原料，包括4％对甲基苯磺酸、2.5％十二烷基磺酸钙、1.2％硅酸钠、0.6％偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余为水；
(2)在75℃的水浴条件下，将对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠在搅拌条件下溶于水中，配制成水溶液，然后冷却至常温；
(3)加入硅酸钠搅拌均匀，然后加入偶联剂，并补充上述步骤中挥发的水，搅拌均匀得到石英砂表面改性剂。
本实施例制备得到的改性石英砂表面改性均匀，性质稳定，改性质量较高。
实施例3
一种改性石英砂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将石英砂进行去杂烘干；
(2)将烘干后的石英砂进行球磨，其球料比为1.5:1，然后过80目筛；
(3)将球磨过筛后的石英砂置于混砂机中，加入石英表面改性剂，混合反应后得到初步改性石英砂，所述石英砂表面改性剂中各组分质量百分比为：5％对甲基苯磺酸、2.2％十二烷基磺酸钙、1.4％硅酸钠、0.5％偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余为水；
(4)将上述初步改性石英砂烘干得到改性石英砂。
上述石英砂表面改性剂制备方法为：
(1)称取各组分原料，包括5％对甲基苯磺酸、2.2％十二烷基磺酸钙、1.4％硅酸钠、0.5％偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余为水；
(2)在80℃的水浴条件下，将对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠在搅拌条件下溶于水中，配制成水溶液，然后冷却至常温；
(3)加入硅酸钠搅拌均匀，然后加入偶联剂，并补充上述步骤中挥发的水，搅拌均匀得到石英砂表面改性剂。
本实施例制备得到的改性石英砂表面改性均匀，性质稳定，改性质量较高。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种改性石英砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将石英砂进行去杂烘干；
(2)将烘干后的石英砂进行球磨并过筛；
(3)将球磨过筛后的石英砂置于混砂机中，加入石英表面改性剂，混合反应后得到初步改性石英砂，所述石英砂表面改性剂包括对甲基苯磺酸、十二烷基磺酸钙、硅酸钠、偶联剂和水；
(4)将上述初步改性石英砂烘干得到改性石英砂。
2.根据权利要求1所述的一种改性石英砂的制备方法，其特征在于，步骤(2)球磨步骤中球料比为1-1.5:1，过筛步骤指过80-120目筛。
3.根据权利要求1所述的一种改性石英砂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中石英砂表面改性剂中各组分重量百分比为：3％-5％对甲基苯磺酸、2％-3％十二烷基磺酸钙、1％-1.5％硅酸钠、0.5％-1％偶联剂，其余为水。
4.根据权利要求1所述的一种改性石英砂的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种改性石英砂的制备方法，其特征在于，所述石英砂表面改性剂制备方法为：
(1)称取各组分原料；
(2)在60～80℃的水浴条件下，将对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠在搅拌条件下溶于水中，配制成水溶液，然后冷却至常温；
(3)加入硅酸钠搅拌均匀，然后加入偶联剂，并补充上述步骤中挥发的水，搅拌均匀得到石英砂表面改性剂。
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| CN113416432A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-09-21 | 广东能辉新材料科技有限公司 | 改性石英砂及其制备方法 |
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