CN109651648A - 利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法及负氧离子粉的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法及负氧离子粉的应用，属于独居石加工技术领域，本发明通过对独居石尾渣进行预处理、化学处理、改性处理，并与钡盐复合，制得负氧离子粉。本发明制得的负离子粉可广泛应用到油漆涂料、陶瓷卫浴、人造合成板、家具、管道等装修装饰材料中，可以有效降低室内甲醛、苯等污染物的含量，还具有优异抑菌性能，抗菌率可高达99.99%，此外，其可以释放出有益于增进人体健康的负氧离子，可净化空气，具有广阔的发展前景。

Description

利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法及负氧离子粉的应用
技术领域
本发明属于独居石加工技术领域，具体涉及一种利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法及负氧离子粉的应用。
背景技术
独居石是主要的稀土金属矿之一，其晶体形态属单斜晶系单斜柱晶类。我国有众多企业以独居石为原料进行稀土冶炼，冶炼方法主要有烧碱浸煮及硫酸焙烧法，每年至少产生四万吨独居石尾渣。而独居石尾渣的存放主要通过密封堆放，如建立尾矿坝将独居石尾渣用混凝土密封后进行存放，因此目前独居石的冶炼提取面临的主要问题是造成了大量尾渣的堆积存放，目前为止尚未有对独居石尾渣进行有效回收再利用的方法，因此，若长期堆放不处理，不仅造成独居石尾渣资源的浪费，还会给环境造成极大压力。
因此对独居石尾渣进行回收再利用研究，已成为当下亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法及负氧离子粉的应用，用该方法制得的负离子粉性能优异，可持续释放负氧离子，且具有很强的抑菌效果，抑菌率可达99.99%。
本发明采用如下技术方案：
目前使用的独居石尾渣的主要成分为：含有7%~18%的REO、16%~28%的ThO2、0.6%~1.2%的U3O8及未被分解的矿砂锆英石、独居石。
利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，包括如下步骤：
步骤一、原料准备及预处理：将独居石尾渣烘干、破碎过筛，得破碎料；
步骤二、化学处理：
a.取步骤一所得破碎料加入反应容器中，加入稀盐酸进行酸解，搅拌反应，反应结束后，调节pH，搅拌均匀后静置，虹吸出上层清液，将下层浆料进行固液分离，所得固体为低白度独居石尾渣料，所得滤液及虹吸清液备用；
可能涉及的反应原理如下：
一、稀土氢氧化物与盐酸反应生成稀土氯化物，稀土氯化物溶于水，从而与不溶于水的固体进行分离；不与酸反应的物质留在沉淀物中，稀土氯化物与余量酸、可酸溶杂质留在清液中。
推测可能的反应方程式为：
RE(OH)3 + 3HCl = RECl3 + 3H2O
Th(OH)4 + 4HCl = ThCl4 + 4H2O
Na2U2O7 + 14HCl = 2UCl6 + 2NaCl +7H2O
ME(OH)2 + 2HCl = MECl2 + 2H2O
二、用氨水（或NaOH）调整PH＝3.5，使部分Th4+、U6+重新沉淀，推测可能的反应式如下:
ThCl4 + 4OH- = Th(OH)4+ 4Cl-
UCl6 + 6OH- = U(OH)6 + 6Cl-。
b.在步骤a所得滤液及虹吸清液中加入沉淀剂，直至滤液及虹吸清液中不再有沉淀析出为止，然后分别进行固液分离，所得固体为高白度稀土碳酸盐，所得滤液进行后处理后循环使用；
可能涉及的反应原理如下：
将清液中的稀土氯化物用沉淀剂（碳酸氢盐 MHCO3：如钠、钾、铵盐）沉淀析出，在控制pH值接近6的时候，与杂质进行分离；微量杂质M（主要为Fe2+’、Mg2+、Ca2+等）则留在清液（废水）中，稀土碳酸盐留在沉淀物中；用清水洗涤稀土碳酸盐中残留的酸及微量杂质，此部分液体并入清液（废水）中。
推测可能涉及的反应方程式为：
RECl3 +HCO3 -= RE2(CO3)3 ↓ + Cl- + H2O。
步骤三、改性处理：
c.将步骤a得到的低白度独居石尾渣料与步骤b得到的高白度稀土碳酸盐分别加水研磨，研磨过程中均加入分散剂进行分散，分别得到低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆；
d.在步骤c得到的低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆中分别加入表面活性剂，搅拌分散，分别得改性低白度独居石尾渣分散料浆和改性高白度稀土碳酸盐分散料浆；
步骤四、钡盐原料准备：
e.将钡盐原料进行湿法研磨，得钡盐浆料；
f.将钡盐浆料进行分散，具体为：将钡盐浆料抽至容器中，加入分散剂进行分散，得钡盐分散浆料；
g.将钡盐分散浆料进行表面活性处理，具体为：在钡盐分散浆料中依次加入表面活性剂、改性剂，持续搅拌分散及改性，得钡盐物料；
步骤五、复合：
h.将步骤d制得的改性高白度稀土碳酸盐分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得高白度负氧离子粉浆料半成品；
i. 将步骤d制得的改性低白度独居石尾渣分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得低白度负氧离子粉浆料半成品；
经过复合，钡盐均匀包裹在独居石颗粒表面，既防止了钡盐颗粒之间的团聚，又有效屏蔽了独居石的放射性。
步骤六、烘干：将所得高白度负氧离子粉浆料半成品和低白度负氧离子粉浆料半成品分别用闪蒸干燥器进行烘干，产品经打散设备打散后进行包装，分别得高白度负氧离子粉和低白度负氧离子粉。
步骤七、废水中和：由于稀土碳酸盐沉淀物分离出来的废水及洗涤沉淀物的废水中含有微量酸及杂质，故用NaOH进行中和，中和后进行固液分离，分离后的废水进行处理，一部分循环使用，一部分处理达标后排放。
更进一步地，步骤一中所述烘干时的温度不高于400℃。
更进一步地，步骤一中所述破碎过筛时过200目筛，200目以下的粗物料需进一步破碎直至全部过筛。
更进一步地，步骤二a中所述稀盐酸的质量浓度为15%，加入的稀盐酸与破碎料的质量比为1:1，步骤二a中所述搅拌反应的时间为6-8h，反应结束后，用氨水或氢氧化钠水溶液调节pH为3.5。
更进一步地，步骤二b中所述沉淀剂为碳酸氢钾、碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种。
更进一步地，步骤三c研磨时加入的物料和水的质量比为1:0.5，研磨至物料粒度分布中D98小于4μm，步骤三c中所述分散剂为聚丙烯酸钠盐，分散剂的加入量为研磨时物料质量的0.1%~0.5%。
更进一步地，步骤三d中所述表面活性剂为硬脂酸和硅油按质量比为2~3:1的混合物，加入的表面活性剂的量为料浆质量的0.07%~0.3%。
更进一步地，步骤四e中所述钡盐原料为天然碳酸钡原矿（毒重石粉）或天然硫酸钡原矿（重晶石粉），所述湿法研磨具体为：先粗磨至物料粒度分布中D98小于5μm，再精磨至物料粒度分布中D98小于1μm，步骤四f中加入钡盐浆料总质量0.1%~0.5%的分散剂进行分散，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐，步骤四g中，在钡盐分散浆料中依次加入钡盐分散浆料总质量0.07%~0.3%的表面活性剂、0.07%~0.3%的改性剂，所述表面活性剂为硬脂酸，所述改性剂为粉体表面改性剂AD8029。
本发明还提供由所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法制得的负氧离子粉。
本发明还提供负氧离子粉在家装材料、包装材料、管材、卫生洁具、医疗辅材及涂料中的应用。
本发明的负离子粉每个单元体的正、负电荷中心无法重合，故两端形成正极、负极，构成了一个永久带电体-永久电极。由于正、负电荷无对称中心，即具有偶极矩，当外界温度发生微小变化或外加压力发生微小变化则离子间距及键角发生变化，诱发偶极矩，导致束缚在单元体表面的自由电荷层一部分被放出来，从而使其呈带电状态或在闭合回路中形成电流，在其周围形成电场及微电流，同时，由于有偶极矩的存在，使负氧离子粉具有优良的远红外线功能。
正是靠着单元体的永久电极、电场及微电流等物理作用，使负氧离子粉具有持续释放负氧离子的功能。
持续释放负氧离子的原理：因负氧离子粉的每个单元体具有永久电极，当空气中的水分子与其接触时，永久电极瞬间放电，从而使水发生电解：H2O→H+ + OH-，由于H+移动速度很快，迅速向永久电极的负极移动，而OH-移动速度慢，所以与水分子H2O结合发生反应OH－+H2O→H3O2‐，从而达到永久释放负离子的目的。
去除有害气体及异味的作用：本发明的负氧离子粉持续释放的H3O2 —负离子中和、包覆在游离出的有害物质的周围，使其形成大粒子团聚并沉降下来，不漂浮在空气中，对人体健康不再构成危害；另外，本发明的负氧离子粉具有很好的除异味效果，因为H3O2 —负离子能中和空气中的氧自由基及氧化性气体，负氧离子粉形成的电场可以使有机物异味在电场中分解，从而达到净化空气的作用。
抑菌作用：本发明的负氧离子粉具有很强的抑菌效果，包括对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等的抑制作用，抑菌率≥99.99%。
放射性极低：由于本发明的负氧离子粉单元体中的独居石微粒被众多粒径远小于它的具有防辐射功能的钡盐细颗粒牢牢包覆，钡盐拥有较大的内核质量，辐射射线（X射线及Y射线）在其内核的碰撞过程中，射线的能量容易被内核吸收掉，使射线不容易穿透，能有效阻隔射线外泄，有效的屏蔽X射线Y射线，从而降低辐射。所以使用本负氧离子粉生产的终端产品其放射性能大幅度的降低，并达到国家建筑材料行业标准。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
第一：本发明制得的负离子粉可广泛应用到家装材料、包装材料、管材、卫生洁具、医疗辅材及涂料等下游产品中，可以有效降低室内甲醛、苯等污染物的含量，还具有优异的抑菌性能，抑菌率可高达99.99%，此外，其可以释放出有益于增进人体健康的负氧离子，可净化空气，具有广阔的发展前景；
本负氧离子粉是变废为宝的环保产品，使用的原材料包括来自于采用天然独居石提取富集稀土的企业产生的尾渣以及普通的天然钡盐原料（包括重晶石、毒重石等原矿）经加工提炼、包覆复合而成，其生产工艺操作简便，可在本领域推广，不仅可以解决现有独居石提炼企业面临的尾渣堆放的问题，还可以创造出较高的经济价值；
第二：本发明制得的负氧离子粉的性能优异，与同类负氧离子材料相比，性能较突出。
第三：相比同类负氧离子材料产品具有更高的环保安全性，将其应用在下游建材产品中，其放射性符合国家建材A类标准。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。本发明中所述改性设备为三辊连续改性机，本发明中使用的粉体表面改性剂AD8029购自东莞澳达环保新材料有限公司，所述纳米砂磨机可使用琅菱机械的NT-V60L型号的纳米砂磨机，本发明中使用的独居石尾渣采购于湖南永州市零陵远达新材料有限公司；本发明使用百特公司的BT-9300s激光粒度分布仪检测物料粒径。
实施例1
利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，包括如下步骤：
步骤一、原料准备及预处理：将独居石尾渣烘干、破碎过200目筛，200目以下的粗物料需进一步破碎直至全部过筛，得破碎料，烘干时温度必须控制在400℃以内，否则对终端产品性能会有很大影响；
步骤二、化学处理：
a.取步骤一所得破碎料加入反应容器中，加入质量浓度为15%的稀盐酸进行酸解，加入的稀盐酸与破碎料的质量比为1:1，搅拌反应7h，反应结束后，用氨水调节pH＝3.5，搅拌均匀后静置，虹吸出上层清液，将下层浆料进行固液分离，所得固体为低白度独居石尾渣料，所得滤液及虹吸清液备用；
b.在步骤a所得滤液及虹吸清液中加入碳酸氢钠，直至滤液及虹吸清液中不再有沉淀析出为止，然后分别进行固液分离，所得固体为高白度稀土碳酸盐，所得滤液进行后处理后循环使用；
步骤三、改性处理：
c.将步骤a得到的低白度独居石尾渣料与步骤b得到的高白度稀土碳酸盐分别加水研磨，研磨时加入的物料和水的质量比为1:0.5，研磨过程中均加入聚丙烯酸钠盐（加入量为研磨时物料质量的0.2%）进行分散，研磨至物料粒度分布中D98小于4μm，分别得到低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆；
d.在步骤c得到的低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆中分别加入硬脂酸和硅油按质量比为2.3:1的混合物，加入的表面活性剂的量为料浆质量的0.1%，搅拌分散，分别得改性低白度独居石尾渣分散料浆和改性高白度稀土碳酸盐分散料浆；
步骤四、钡盐原料准备：
e.将重晶石粉先采用球磨机粗磨至物料粒度分布中D98小于5μm，再采用纳米砂磨机精磨至物料粒度分布中D98小于1μm，研磨时物料和水的质量比为1:0.5，，得钡盐浆料；
f.将钡盐浆料进行分散，具体为：将钡盐浆料抽至容器中，加入钡盐浆料总质量0.2%的聚丙烯酸钠盐进行分散，得钡盐分散浆料；
g.将钡盐分散浆料进行表面活性处理，具体为：在钡盐分散浆料中依次加入钡盐分散浆料总质量0.1的硬脂酸、0.1%的粉体表面改性剂AD8029，持续搅拌分散及改性，得钡盐物料；
步骤五、复合：
h.将步骤d制得的改性高白度稀土碳酸盐分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得高白度负氧离子粉浆料半成品；
i. 将步骤d制得的改性低白度独居石尾渣分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得低白度负氧离子粉浆料半成品；
步骤六、烘干：将所得高白度负氧离子粉浆料半成品和低白度负氧离子粉浆料半成品分别用闪蒸干燥器进行烘干，产品经打散设备打散后进行包装，分别得高白度负氧离子粉和低白度负氧离子粉。
实施例2
利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，包括如下步骤：
步骤一、原料准备及预处理：将独居石尾渣烘干、破碎过200目筛，200目以下的粗物料需进一步破碎直至全部过筛，得破碎料，烘干时温度必须控制在400℃以内，否则对终端产品性能会有很大影响；
步骤二、化学处理：
a.取步骤一所得破碎料加入反应容器中，加入质量浓度为15%的稀盐酸进行酸解，加入的稀盐酸与破碎料的质量比为1:1，搅拌反应6h，反应结束后，用氨水调节pH＝3.5，搅拌均匀后静置，虹吸出上层清液，将下层浆料进行固液分离，所得固体为低白度独居石尾渣料，所得滤液及虹吸清液备用；
b.在步骤a所得滤液及虹吸清液中加入碳酸氢铵，直至滤液及虹吸清液中不再有沉淀析出为止，然后分别进行固液分离，所得固体为高白度稀土碳酸盐，所得滤液进行后处理后循环使用；
步骤三、改性处理：
c.将步骤a得到的低白度独居石尾渣料与步骤b得到的高白度稀土碳酸盐分别加水研磨，研磨时加入的物料和水的质量比为1:0.5，研磨过程中均加入分散剂聚丙烯酸钠盐（加入量为研磨时物料质量的0.1%）进行分散，研磨至物料粒度分布中D98小于4μm，分别得到低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆；
d.在步骤c得到的低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆中分别加入硬脂酸和硅油按质量比为2:1的混合物，加入的表面活性剂的量为料浆质量的0.3%，搅拌分散，分别得改性低白度独居石尾渣分散料浆和改性高白度稀土碳酸盐分散料浆；
步骤四、钡盐原料准备：
e.将毒重石粉先采用球磨机粗磨至物料粒度分布中D98小于5μm，再采用纳米砂磨机精磨至物料粒度分布中D98小于1μm，研磨时物料和水的质量比为1:0.5，得钡盐浆料；
f.将钡盐浆料进行分散，具体为：将钡盐浆料抽至容器中，加入钡盐浆料总质量0.1%的聚丙烯酸钠盐进行分散，得钡盐分散浆料；
g.将钡盐分散浆料进行表面活性处理，具体为：在钡盐分散浆料中依次加入钡盐分散浆料总质量0.07%的硬脂酸、0.07%的粉体表面改性剂AD8029，持续搅拌分散及改性，得钡盐物料；
步骤五、复合：
h.将步骤d制得的改性高白度稀土碳酸盐分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得高白度负氧离子粉浆料半成品；
i. 将步骤d制得的改性低白度独居石尾渣分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得低白度负氧离子粉浆料半成品；
步骤六、烘干：将所得高白度负氧离子粉浆料半成品和低白度负氧离子粉浆料半成品分别用闪蒸干燥器进行烘干，产品经打散设备打散后进行包装，分别得高白度负氧离子粉和低白度负氧离子粉。
实施例3
利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，包括如下步骤：
步骤一、原料准备及预处理：将独居石尾渣烘干、破碎过200目筛，200目以下的粗物料需进一步破碎直至全部过筛，得破碎料，烘干时温度必须控制在400℃以内，否则对终端产品性能会有很大影响；
步骤二、化学处理：
a.取步骤一所得破碎料加入反应容器中，加入质量浓度为15%的稀盐酸进行酸解，加入的稀盐酸与破碎料的质量比为1:1，搅拌反应8h，反应结束后，用氨水调节pH＝3.5，搅拌均匀后静置，虹吸出上层清液，将下层浆料进行固液分离，所得固体为低白度独居石尾渣料，所得滤液及虹吸清液备用；
b.在步骤a所得滤液及虹吸清液中加入碳酸氢钾，直至滤液及虹吸清液中不再有沉淀析出为止，然后分别进行固液分离，所得固体为高白度稀土碳酸盐，所得滤液进行后处理后循环使用；
步骤三、改性处理：
c.将步骤a得到的低白度独居石尾渣料与步骤b得到的高白度稀土碳酸盐分别加水研磨，研磨时加入的物料和水的质量比为1:0.5，研磨过程中均加入分散剂聚丙烯酸钠盐（加入量为研磨时物料质量的0.5%）进行分散，研磨至物料粒度分布中D98小于4μm，分别得到低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆；
d.在步骤c得到的低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆中分别加入硬脂酸和硅油按质量比为3:1的混合物，加入的表面活性剂的量为料浆质量的0.07%，搅拌分散，分别得改性低白度独居石尾渣分散料浆和改性高白度稀土碳酸盐分散料浆；
步骤四、钡盐原料准备：
e.将重晶石粉先采用球磨机粗磨至物料粒度分布中D98小于5μm，再采用纳米砂磨机精磨至物料粒度分布中D98小于1μm，研磨时物料和水的质量比为1:0.5，得钡盐浆料；
f.将钡盐浆料进行分散，具体为：将钡盐浆料抽至容器中，加入钡盐浆料总质量0.1%~0.5%的聚丙烯酸钠盐进行分散，得钡盐分散浆料；
g.将钡盐分散浆料进行表面活性处理，具体为：在钡盐分散浆料中依次加入钡盐分散浆料总质量0.3%的硬脂酸、0.3%的粉体表面改性剂AD8029，持续搅拌分散及改性，得钡盐物料；
步骤五、复合：
h.将步骤d制得的改性高白度稀土碳酸盐分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得高白度负氧离子粉浆料半成品；
i. 将步骤d制得的改性低白度独居石尾渣分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得低白度负氧离子粉浆料半成品；
步骤六、烘干：将所得高白度负氧离子粉浆料半成品和低白度负氧离子粉浆料半成品分别用闪蒸干燥器进行烘干，产品经打散设备打散后进行包装，分别得高白度负氧离子粉和低白度负氧离子粉。
实施例4
利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，包括如下步骤：
步骤一、原料准备及预处理：将独居石尾渣烘干、破碎过200目筛，200目以下的粗物料需进一步破碎直至全部过筛，得破碎料，烘干时温度必须控制在400℃以内，否则对终端产品性能会有很大影响；
步骤二、化学处理：
a.取步骤一所得破碎料加入反应容器中，加入质量浓度为15%的稀盐酸进行酸解，加入的稀盐酸与破碎料的质量比为1:1，搅拌反应7h，反应结束后，用氨水调节pH＝3.5，搅拌均匀后静置，虹吸出上层清液，将下层浆料进行固液分离，所得固体为低白度独居石尾渣料，所得滤液及虹吸清液备用；
b.在步骤a所得滤液及虹吸清液中加入碳酸氢钠，直至滤液及虹吸清液中不再有沉淀析出为止，然后分别进行固液分离，所得固体为高白度稀土碳酸盐，所得滤液进行后处理后循环使用
步骤三、改性处理：
c.将步骤a得到的低白度独居石尾渣料与步骤b得到的高白度稀土碳酸盐分别加水研磨，研磨时加入的物料和水的质量比为1:0.5，研磨过程中均加入分散剂聚丙烯酸钠盐（加入量为研磨时物料质量的0.3%）进行分散，研磨至物料粒度分布中D98小于4μm，分别得到低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆；
d.在步骤c得到的低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆中分别加入硬脂酸和硅油按质量比为2.6:1的混合物，加入的表面活性剂的量为料浆质量的0.25%，搅拌分散，分别得改性低白度独居石尾渣分散料浆和改性高白度稀土碳酸盐分散料浆；
步骤四、钡盐原料准备：
e.将毒重石粉先采用球磨机粗磨至物料粒度分布中D98小于5μm，再采用纳米砂磨机精磨至物料粒度分布中D98小于1μm，研磨时物料和水的质量比为1:0.5，得钡盐浆料；
f.将钡盐浆料进行分散，具体为：将钡盐浆料抽至容器中，加入钡盐浆料总质量0.4%的聚丙烯酸钠盐进行分散，得钡盐分散浆料；
g.将钡盐分散浆料进行表面活性处理，具体为：在钡盐分散浆料中依次加入钡盐分散浆料总质量0.25%的硬脂酸、0.25%的粉体表面改性剂AD8029，持续搅拌分散及改性，得钡盐物料；
步骤五、复合：
h.将步骤d制得的改性高白度稀土碳酸盐分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得高白度负氧离子粉浆料半成品；
i. 将步骤d制得的改性低白度独居石尾渣分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得低白度负氧离子粉浆料半成品；
步骤六、烘干：将所得高白度负氧离子粉浆料半成品和低白度负氧离子粉浆料半成品分别用闪蒸干燥器进行烘干，产品经打散设备打散后进行包装，分别得高白度负氧离子粉和低白度负氧离子粉。
以本发明的负氧离子粉在抗菌管材中的应用为例，将实施例1所得本发明的低白度负氧离子粉添加在本身无抗菌作用的玻璃钢管材原料中，添加量为管材原料总重量的1%，将制得的管材送至广东省微生物分析检测中心进行抗菌性检测，送检样品数量为6块，样品状态为片状，样品规格为60×60×10mm，检测依据GB/T 21866-2008，测试微生物为大肠杆菌（Escherichia coli）AS1.90，空白对照样品24h后平均回收菌数为2.9×106cfu/片，抗菌管材样品24h后平均回收菌数为20cfu/片，抗菌率为99.99%，GB/T 21866-2008标准要求（Ⅰ级）为≥99.00%。
以本发明的负氧离子粉在墙布中的应用为例，将实施例1所得本发明的高白度负氧离子粉添加在无抗菌性能的墙布原料中，添加量为墙布原料总重量的1%，将制得的墙布送至国家室内车内环境及环保产品质量监督检验中心进行检测，送样数量6m2，检测项目：甲醛、菌落总数，检测依据为《室内空气净化产品净化效果测定方法》（QB/T 2761-2006），《室内空气质量标准》附录D（GB/T 18883-2002），检测设备：大气采样器、分光光度计、立式压力蒸汽灭菌器、恒温培养箱。
甲醛的检测结果为：作用时间24h，空白仓甲醛浓度为1.19mg/m3，样品仓甲醛浓度为0.10mg/m3，去除率为92%。
菌落总数的检测结果为：初始菌落总数55494 cfu/ m3，作用时间4h后的菌落总数2878 cfu/ m3，去除率为95%。
本发明制得的负氧离子粉可应用在诸多下游产品中，均具有良好的抑菌效果和释放负氧离子的效果，对室内环境净化效果较好，具有极为广阔的应用前景。

Claims (10)

1.利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、原料准备及预处理：将独居石尾渣烘干、破碎过筛，得破碎料；
步骤二、化学处理：
a.取步骤一所得破碎料加入反应容器中，加入稀盐酸进行酸解，搅拌反应，反应结束后，调节pH，搅拌均匀后静置，虹吸出上层清液，将下层浆料进行固液分离，所得固体为低白度独居石尾渣料，所得滤液及虹吸清液备用；
b.在步骤a所得滤液及虹吸清液中加入沉淀剂，直至滤液及虹吸清液中不再有沉淀析出为止，然后分别进行固液分离，所得固体为高白度稀土碳酸盐，所得滤液进行后处理后循环使用；
步骤三、改性处理：
c.将步骤a得到的低白度独居石尾渣料与步骤b得到的高白度稀土碳酸盐分别加水研磨，研磨过程中均加入分散剂进行分散，分别得到低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆；
d.在步骤c得到的低白度独居石尾渣分散料浆和高白度稀土碳酸盐分散料浆中分别加入表面活性剂，搅拌分散，分别得改性低白度独居石尾渣分散料浆和改性高白度稀土碳酸盐分散料浆；
步骤四、钡盐原料准备：
e.将钡盐原料进行湿法研磨，得钡盐浆料；
f.将钡盐浆料进行分散，具体为：将钡盐浆料抽至容器中，加入分散剂进行分散，得钡盐分散浆料；
g.将钡盐分散浆料进行表面活性处理，具体为：在钡盐分散浆料中依次加入表面活性剂、改性剂，持续搅拌分散及改性，得钡盐物料；
步骤五、复合：
h.将步骤d制得的改性高白度稀土碳酸盐分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得高白度负氧离子粉浆料半成品；
i. 将步骤d制得的改性低白度独居石尾渣分散料浆和步骤四制得的钡盐物料混合，置于改性设备中进行包覆改性，得低白度负氧离子粉浆料半成品；
步骤六、烘干：将所得高白度负氧离子粉浆料半成品和低白度负氧离子粉浆料半成品分别进行烘干，产品经打散后，分别得高白度负氧离子粉和低白度负氧离子粉。
2.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤一中所述烘干时的温度不高于400℃。
3.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤一中所述破碎过筛时过200目筛，200目以下的粗物料需进一步破碎直至全部过筛。
4.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤二a中所述稀盐酸的质量浓度为15%，加入的稀盐酸与破碎料的质量比为1:1，步骤二a中所述搅拌反应的时间为6-8h，反应结束后，调节pH为3.5。
5.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤二b中所述沉淀剂为碳酸氢钾、碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种。
6.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤三c研磨时加入的物料和水的质量比为1:0.5，研磨至物料粒度分布中D98小于4μm，步骤三c中所述分散剂为聚丙烯酸钠盐，分散剂的加入量为研磨时物料质量的0.1%~0.5%。
7.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤三d中所述表面活性剂为硬脂酸和硅油按质量比为2~3:1的混合物，加入的表面活性剂的量为料浆质量的0.07%~0.3%。
8.据权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法，其特征在于，步骤四e中所述钡盐原料为天然碳酸钡原矿或天然硫酸钡原矿，所述湿法研磨具体为：先粗磨至物料粒度分布中D98小于5μm，再精磨至物料粒度分布中D98小于1μm，步骤四f中加入钡盐浆料总质量0.1%~0.5%的分散剂进行分散，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐，步骤四g中，在钡盐分散浆料中依次加入钡盐分散浆料总质量0.07%~0.3%的表面活性剂、0.07%~0.3%的改性剂，所述表面活性剂为硬脂酸，所述改性剂为粉体表面改性剂。
9.权利要求1所述的利用独居石尾渣生产负氧离子粉的方法制得的负氧离子粉。
10.利要求1制得的负氧离子粉在家装材料、包装材料、管材、卫生洁具、医疗辅材及涂料中的应用。
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