CN110937794A - 一种超细硅灰石纤维的制备方法 - Google Patents

一种超细硅灰石纤维的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110937794A
CN110937794A CN201911274332.8A CN201911274332A CN110937794A CN 110937794 A CN110937794 A CN 110937794A CN 201911274332 A CN201911274332 A CN 201911274332A CN 110937794 A CN110937794 A CN 110937794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon powder
demagnetized
wollastonite
refined
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911274332.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王德强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Feng Feng Silicon Fiber Co Ltd
Original Assignee
Hubei Feng Feng Silicon Fiber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Feng Feng Silicon Fiber Co Ltd filed Critical Hubei Feng Feng Silicon Fiber Co Ltd
Priority to CN201911274332.8A priority Critical patent/CN110937794A/zh
Publication of CN110937794A publication Critical patent/CN110937794A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/06—Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超细硅灰石纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)首先利用破碎机，将硅灰石矿物破碎至100‑150目的硅粉；(2)通过配浆池将硅粉调制成10‑15wt％浓度的混合液；(3)通过重选设备将硅粉进行分选得到精硅粉溶液；(4)将精硅粉溶液通过5T场强的超导磁选机，进行磁选，得到脱磁精硅粉溶液；(5)通过烘干设备将脱磁精硅粉溶液进行烘干400℃以下，得到脱磁精硅粉；(6)将脱磁精硅粉进入气流破碎机进行破碎得到1250目超细硅灰石纤维。本发明效率高，且能保证硅纤维粒度均匀，烧失量低，沉降值高。

Description

一种超细硅灰石纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及无机矿物纤维领域，具体为一种超细硅灰石纤维的制备方法。
背景技术
硅灰石是一种天然产出的偏硅酸矿物，结构式为Ca3[Si3O9]，属于三斜晶系，通常呈现为针状、纤维状集合体，颜色呈白色，有时带有浅灰、浅红色调。具有较好的玻璃光泽，其解理面上呈珍珠光泽。硅灰石硬度为4.5～5.0，膨胀系数6.5×10-6mm/(mm·℃)，熔点1540℃，密度为2.75～3.10g/cm3。硅灰石电导率低、绝缘性较好、水溶性和吸油性都很小，在中性水中的溶解度仅为0.0095g/100ml。硅灰石独特的针状物理结构和稳定的化学特性决定其具有良好的耐高温、耐磨、耐腐蚀、增强补强等功能，且无毒、无味、无放射性，广泛应用于功能涂料、橡塑、摩擦材料、建筑材料、造纸、冶金等领域，由于硅灰石具有针状、纤维状晶体形态及较高的白度和独特的物理化学性能，硅灰石应用在塑料中，不仅起到填充作用，而且还能部分取代石棉和玻璃纤维用于增强材料。它作为塑料填料，主要用来提高拉伸强度和弯曲强度，降低成本。天然硅灰石矿物具有特殊的针状结构，白色、无毒，经超细粉碎、表面改性后是橡胶的理想填料，不仅可降低橡胶制品的生产成本，而且能提高橡胶的力学性能，赋予橡胶自身所没有的特殊功能。硅灰石做涂料的填料，可改进产品的物化性能、持久性和耐候性，减少涂料的断裂、老化。硅灰石粉替代钛白粉生产涂料不仅可以改善制品色泽，提高涂料的光泽度，增强涂料的抗张能力，减少裂纹，而且还可以减少吸油量，增强抗腐蚀能力。针状硅灰石有很好的平光剂，颜色覆盖率高且分布均匀，具有抗紫外线的特性。硅灰石纤维是世界上性能卓越的绿色环保型无机矿物功能填料。
国内目前主要采用物理破碎方法，如圆锥破，冲击磨等，制备超细硅灰石。尽管硅灰石性能卓越，但是硅灰石原矿中伴生矿物较多，包含透辉石、变质方解石、石英等其他矿物，这些矿物会严重影响产品耐火耐腐、白度等性能。国内目前现有工艺简单，物理破碎一方面破坏了硅灰石的针状特性，另一方面无法提取硅灰石中的杂质，无法得到超纯超细的高端硅灰石纤维产品，因此，这类硅灰石只能满足于建材橡胶等中低端运用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于工业化制备超纯超细硅纤维粉末的方法，该方法生产效率高，且能保证硅纤维粒度均匀，烧失量低，沉降值高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超细硅灰石纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先利用破碎机，将硅灰石矿物破碎至100-150目的硅粉；
(2)通过配浆池将硅粉调制成10-15wt％浓度的混合液；
(3)通过重选设备将硅粉进行分选得到精硅粉溶液；
(4)将精硅粉溶液通过5T场强的超导磁选机，进行磁选，得到脱磁精硅粉溶液；
(5)通过烘干设备将脱磁精硅粉溶液进行烘干400℃以下，得到脱磁精硅粉；
(6)将脱磁精硅粉进入气流破碎机进行破碎得到1250目超细硅灰石纤维。
优选的，步骤(1)中，硅灰石矿物的粒径小于10mm。
优选的，步骤(3)中重选设备的分选频率为45Hz。
优选的，步骤(5)中的烘干温度为350-400℃。
本发明还公开了采用上述工艺步骤得到的超细硅灰石纤维，其中值粒径为5-6微米，堆积密度为230g/ml，长径比不小于12：1，烧失量＜5％，沉降值＞100，含铁量＜0.5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过重选设备，将矿粉中非纤维状的其他矿物进行提取，保证了矿物中的硅纤维含量达到80％以上。
2、通过5T场强的超导磁选，可将矿粉中的弱磁性杂质全部去除，保证了产品的纯净度和低含铁量0.5％以下。
3、通过气流破碎设备对150目矿粉再次进行破碎，保证了硅纤维的针状结构，避免了机械磨损带来的污染。
4、提高了产品白度，白度达到85％以上，产品烧失量为5％以下，而常规产品的烧失量为8-10％，提升产品沉降值，可达100以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明制备得到的超细硅灰石纤维40倍显微放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种超细硅灰石纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先利用破碎机，将10mm以下的硅灰石矿物破碎至150目的硅粉；
(2)通过配浆池将硅粉调制成15wt％浓度的混合液；
(3)通过重选设备将硅粉进行分选得到精硅粉溶液，分选频率为45Hz；
(4)将精硅粉溶液通过5T场强的超导磁选机，进行磁选，得到脱磁精硅粉溶液；
(5)通过烘干设备将脱磁精硅粉溶液再400℃下进行烘干，得到脱磁精硅粉；
(6)将脱磁精硅粉进入气流破碎机进行破碎得到1250目超细硅灰石纤维。
将采用上述方法制备的超细硅灰石纤维进行检测，具体为：
1.烧失量的检测
1.1仪器
马弗炉、电子天平(精确至0.1mg)、干燥器、陶瓷坩埚、镊子
1.2方法
称取1g烘干试样，置于已烘干至恒重的陶瓷坩埚中，在马弗炉内先低温加热，然后逐渐升温至1000℃灼烧1h。取出坩埚，放入干燥器内，冷却30min，称重，按下式计算烧失量：
Figure BDA0002315121280000041
式中：ω(loss)为烧失量的质量分数，％；m1为烧前试样与称量坩埚的质量和，g；m2为烧后试样与称量坩埚的质量和，g；m为称取试样质量，g。
2.沉降值的检测
2.1仪器
电子称、250ml量筒
2.2方法
称取30g(精确至0.1g)试样，置于250ml量筒中，加250ml水来回倒置摇晃，待物料充分分散后，放在水平桌面上静置15min。物料面所在刻度即沉降值。
3.白度的检测
3.1仪器
WSB-2白度计
3.2方法
打开仪器预热30min,调零，用标准白板校准仪器。取一定量试样放入压样器中，压制成表面平整、无纹理、无疵点、无污点的试样板，每批产品在相同条件下压制3件试样板，每个试样板平行测试5个不同点，取5个检测数值的平均值作为白度结果。
4.成分的检测
4.1仪器
X荧光分析仪
4.2方法
打开仪器预热30min,用标准样Ag校准设备，把专用制样机做好的样片放入X荧光分析仪检测，设备检测出的结果就是试样成分含量。
5.粒度分布
5.1仪器
T-2001激光粒度分布仪
5.2方法
按激光粒度分布仪使用说明书直接检测出试样的粒度分布。
6.松散堆积密度的检测
6.1仪器
50ML量杯、电子称
6.2方法
先在电子称上称取量杯的重量，按去皮，慢慢地把试样移入量杯内，加到量杯50ml刻度线为止，称取试样重量，按下式计算松散堆积密度：
Figure BDA0002315121280000061
式中：m为式样的质量，g；v为试样在量杯内占有的体积，ml。
本发明制备得到的超细硅灰石纤维检测结果如下：白度＞85％，堆积密度为230g/ml，中值粒径5-6微米，长径比不小于12：1，烧失量＜5％，沉降值＞100，含铁量＜0.5％。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种超细硅灰石纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)首先利用破碎机，将硅灰石矿物破碎至100-150目的硅粉；
(2)通过配浆池将硅粉调制成10-15wt％浓度的混合液；
(3)通过重选设备将硅粉进行分选得到精硅粉溶液；
(4)将精硅粉溶液通过5T场强的超导磁选机，进行磁选，得到脱磁精硅粉溶液；
(5)通过烘干设备将脱磁精硅粉溶液进行烘干400℃以下，得到脱磁精硅粉。
(6)将脱磁精硅粉进入气流破碎机进行破碎得到1250目超细硅灰石纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，硅灰石矿物的粒径小于10mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中重选设备的分选频率为45Hz。
4.根据权利要求1-3所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中的烘干温度为350-400℃。
5.利用权利要求1-4中任一项方法制备得到的超细硅灰石纤维，其特征在于：中值粒径为5-6微米，堆积密度为230g/ml，长径比不小于12：1，烧失量＜5％，沉降值＞100，含铁量＜0.5％。
CN201911274332.8A 2019-12-12 2019-12-12 一种超细硅灰石纤维的制备方法 Pending CN110937794A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911274332.8A CN110937794A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种超细硅灰石纤维的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911274332.8A CN110937794A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种超细硅灰石纤维的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110937794A true CN110937794A (zh) 2020-03-31

Family

ID=69910392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911274332.8A Pending CN110937794A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种超细硅灰石纤维的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110937794A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114920253A (zh) * 2022-06-16 2022-08-19 江西广源化工有限责任公司 一种超细硅灰石及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050123611A1 (en) * 2000-02-21 2005-06-09 Barbe Christophe J.A. Controlled release ceramic particles, compositions thereof, processes of preparation and methods of use
US20090297819A1 (en) * 2004-05-24 2009-12-03 Prime Polymer Co., Ltd Fiber-reinforced resin composition and molded article thereof
CN102249530A (zh) * 2011-04-22 2011-11-23 安徽绿能技术研究院 一种高长径比硅灰石纤维及其制备方法
CN102671757A (zh) * 2012-05-10 2012-09-19 湖北冯家山硅灰石纤维有限公司 一种纯物理法提纯硅灰石的方法
CN105084376A (zh) * 2015-08-12 2015-11-25 贵州盘县紫森源（集团）实业发展投资有限公司 一种低模数水玻璃制备硅酸钙回收碱方法
CN205761710U (zh) * 2016-05-12 2016-12-07 江西广源化工有限责任公司 一种硅灰石生产用磁选自动除杂提纯装置
CN109332001A (zh) * 2018-10-30 2019-02-15 西南科技大学 一种从钒钛磁铁矿尾矿中回收铁和钛的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050123611A1 (en) * 2000-02-21 2005-06-09 Barbe Christophe J.A. Controlled release ceramic particles, compositions thereof, processes of preparation and methods of use
US20090297819A1 (en) * 2004-05-24 2009-12-03 Prime Polymer Co., Ltd Fiber-reinforced resin composition and molded article thereof
CN102249530A (zh) * 2011-04-22 2011-11-23 安徽绿能技术研究院 一种高长径比硅灰石纤维及其制备方法
CN102671757A (zh) * 2012-05-10 2012-09-19 湖北冯家山硅灰石纤维有限公司 一种纯物理法提纯硅灰石的方法
CN105084376A (zh) * 2015-08-12 2015-11-25 贵州盘县紫森源（集团）实业发展投资有限公司 一种低模数水玻璃制备硅酸钙回收碱方法
CN205761710U (zh) * 2016-05-12 2016-12-07 江西广源化工有限责任公司 一种硅灰石生产用磁选自动除杂提纯装置
CN109332001A (zh) * 2018-10-30 2019-02-15 西南科技大学 一种从钒钛磁铁矿尾矿中回收铁和钛的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱家骥等: "《中国铁矿选矿技术》", 30 April 1994, 冶金工业出版社 *
李玉海等: "《粉体工程学》", 31 December 2013, 国防工业出版社 *
杨利民等: "流化床气流磨粉碎硅灰石针状粉的形状分析", 《中国非金属矿工业导刊》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114920253A (zh) * 2022-06-16 2022-08-19 江西广源化工有限责任公司 一种超细硅灰石及其制备方法和应用
CN114920253B (zh) * 2022-06-16 2023-10-03 江西广源化工有限责任公司 一种超细硅灰石及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Robinet et al. The use of Raman spectrometry to predict the stability of historic glasses
EP0964837B1 (en) Glass formula for avoiding asr
CN101696087A (zh) 用金尾矿制造的黑色微晶玻璃板材及其制造方法
CN104909578B (zh) 一种玻璃纤维
CN108503892A (zh) 一种用于塑料透明母料中的绢云母复合材料及制备方法
CN110937794A (zh) 一种超细硅灰石纤维的制备方法
CN102241491A (zh) 一种防火人造石英石及其生产工艺
CN100480337C (zh) 一种铬锡红色料的制备方法
CN114735999A (zh) 一种超白透光玉石瓷砖及其加工方法
CN109880403A (zh) 一种重晶石粉及其加工工艺与应用
CN113292312B (zh) 一种防水防潮瓷砖及其制备方法
CN101486848B (zh) 高温防氧化干粉涂料
CN1850683A (zh) 一种高光泽、无公害陶瓷装饰材料用熔剂的制备方法
CN101417255B (zh) 一种金红石矿料加工工艺
CN107064020A (zh) 一种日用陶瓷原料白度能力验证样品
CN109337584B (zh) 一种化工管道专用防腐涂料及其制备方法
CN111285594A (zh) 一种新型装饰材料玉水晶的生产方法
Alemaka et al. Characterization of Makkoda silica sand deposit in Kano State Northwest Nigeria for use in glass manufacturing
CN1028646C (zh) 绿色无机颜料的制造方法
Koenig et al. Particle‐Size Distribution of Glazes
Zhao et al. Influences of novel surfactants on the physicochemical properties of sodium aluminate solution relevant to the aluminium hydroxide precipitation process
CN101418143A (zh) 以金红石为原料的隔热涂层材料、制备该隔热涂层的方法
Fettke Glass manufacture and the glass sand industry of Pennsylvania
CN108163859A (zh) 一种碳化硅砂的生产工艺
CN108529635B (zh) 一种提升生物质白炭黑性能的稻壳原料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200331

RJ01 Rejection of invention patent application after publication