CN112441592A - 一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法 - Google Patents
一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112441592A CN112441592A CN201910799017.0A CN201910799017A CN112441592A CN 112441592 A CN112441592 A CN 112441592A CN 201910799017 A CN201910799017 A CN 201910799017A CN 112441592 A CN112441592 A CN 112441592A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wollastonite
- purity
- fiber
- solid
- reaction product
- 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
Links
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 6
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 6
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 5
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEBRGEBJCIKEKX-UHFFFAOYSA-M sodium;2-hexadecylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O HEBRGEBJCIKEKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- -1 papermaking Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- GGHPAKFFUZUEKL-UHFFFAOYSA-M sodium;hexadecyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O GGHPAKFFUZUEKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/24—Alkaline-earth metal silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
- C01P2006/65—Chroma (C*)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Abstract
本发明涉及一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括如下步骤：1）将硅灰石纤维进行粉磨，获得粉末原料；2）将步骤1）获得的粉末原料与浸出助剂进行配料，并置于带搅拌的反应容器中反应，待反应完成后将反应产物固液分离得到固体反应产物和滤液；3）将步骤2）得到的固体反应产物与水进行配料，并添加一定量的分散剂，在液体状体下进行筛分，获得不同粒径的固体产物，将获得的固体产物分别干燥，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维。该硅灰石纤维材料具有白度高、补强性能好等特性，可应用于造纸、陶瓷、水泥、橡胶、塑料等行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，具体涉及一种提取硅灰石纤维并控制纤维长径比的方法，属于无机功能材料领域。
背景技术
硅灰石是一类具有高折射率、长纤维结构的功能矿物材料，具有良好的绝缘性和介电性能、良好的热稳定性及尺寸稳定性、优异的力学补强效果等优点，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、陶瓷等领域。
天然产出的硅灰石往往伴随产生有碳酸盐等影响硅灰石品质的杂质，由于硅灰石具有纤维形貌，且与方解石具有相似的选矿特性，常用的矿物加工方法很难将碳酸盐等杂质从硅灰石原矿中去除。
天然产物的硅灰石长径比不一，不利用硅灰石的选择性应用，实现硅灰石纤维的可控制备有利于硅灰石纤维材料的阶梯型应用，提高硅灰石纤维材料整体利用的附加值。
综上所述，本发明提供了一种以天然硅灰石为原料、成本低廉、操作简单的提纯硅灰石并调控硅灰石纤维长径比的新方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低廉的提纯硅灰石并调控其长径比的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括的步骤如下：
1）将天然硅灰石原料进行粉磨，得到平均粒度为40-80目的硅灰石粉体；
2）将步骤1）所得的硅灰石粉体与助剂混合，置于带搅拌的反应容器中，在常压、室温-100 ℃条件下反应30-120 min，得到反应产物；
3）将步骤2）所得到的反应产物抽滤、洗涤，得到固体产物与滤液；
4）取一定质量的步骤3）所得到的反应产物，加入一定量的水与分散剂，充分搅拌，在常压、室温-150 ℃条件下筛分，得到不同粒径的固体产物；
5）将步骤4）所得产物分别洗涤、干燥，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维材料；筛分滤液可循环利用。
上述步骤1）中所述天然硅灰石原料中硅酸钙的含量大于90%；步骤2）中助剂为醋酸、盐酸和草酸中的一种或几种；助剂的浓度为0.1-3 mol/L；浸出助剂的添加量为3-25mL/g。
上述步骤4）中所述水的添加量为5-30 mL/g；分散剂为磺酸钠、腐殖酸钠中的一种或几种，分散剂的添加量为固体产物质量的1%-10%。
采用上述方法制备的硅灰石纤维中硅酸钙的含量98%以上，纤维的长径比可控，白度95以上。
采用本发明方法制备不同长径比的高纯硅灰石纤维材料，其有益效果如下：1）本发明所用原料为天然硅灰石，原料易得；2）整个工艺在低温、常压下进行，较为安全；3）分散剂可循环利用；5）以本发明所述方法在降低化学助剂用量、缩短生产周期的前提下，所制备的硅灰石纤维材料的纯度能达到98%以上、白度95以上、长径比可控。
具体实施方式
本发明一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括如下步骤。
1）将天然硅灰石原料进行粉磨，得到平均粒度为40-80目的硅灰石粉体；
其中，步骤1）中所述天然硅灰石原料中硅酸钙的含量大于90%。
2）将步骤1）所得的硅灰石粉体与助剂混合，置于带搅拌的反应容器中，在常压、室温-100 ℃条件下反应30-120 min，得到反应产物；
其中，步骤2）中助剂为醋酸、盐酸和草酸中的一种或几种；助剂的浓度为0.1-3 mol/L；浸出助剂的添加量为3-25 mL/g。
3）将步骤2）所得到的反应产物抽滤、洗涤，得到固体产物与滤液。
4）取一定质量的步骤3）所得到的反应产物，加入一定量的水与分散剂，充分搅拌，在常压、室温-150 ℃条件下筛分，得到不同粒径的固体产物；
其中，步骤4）中所述水的添加量为5-30 mL/g；分散剂为磺酸钠、腐殖酸钠中的一种或几种，分散剂的添加量为固体产物质量的1%-10%。
5）将步骤4）所得产物分别洗涤、干燥，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维材料；筛分滤液可循环利用。
采用上述方法制备的硅灰石纤维中硅酸钙的含量98%以上，纤维的长径比可控，白度95以上。
下面通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
实例1：
本实施例中的硅灰石的主要化学成分为，以重量百分比计：CaO46%，SiO252%，其他2%；具体工艺过程如下：
1）取上述50目硅灰石粉末100g，配置0.1 mol/L的盐酸溶液830 mL，然后将硅灰石粉末倒入盐酸溶液中，在室温下搅拌反应55 min，待反应完成后抽滤得到滤液和固体反应物；
2）取上述固体反应产物50克，加入自来水650 mL，并加入十六烷基苯磺酸钠8克，在100℃下搅拌均匀后筛分；得到不同粒径的硅灰石纤维，将产物分别洗涤，烘干，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维；
3）上述所得硅灰石纤维材料中硅灰石的含量99.6%，长径比可控。
实例2
本实施例中的硅灰石的主要化学成分为，以重量百分比计：CaO48%，SiO250%，其他2%；具体工艺过程如下：
1）取上述60目硅灰石粉末80g，配置0.1 mol/L的乙酸溶液760 mL，然后将硅灰石粉末倒入乙酸溶液中，在75 ℃下搅拌反应85 min，待反应完成后抽滤得到滤液和固体反应物；
2）取上述固体反应产物60克，加入自来水540 mL，并加入十六烷基苯磺酸钠3克，十六烷基硫酸钠2克，在80 ℃下搅拌均匀后筛分；得到不同粒径的硅灰石纤维，将产物分别洗涤，烘干，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维；
3）上述所得硅灰石纤维材料中硅灰石的含量98.7%，长径比可控。
Claims (5)
1.一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括的步骤如下：
1）将天然硅灰石原料进行粉磨，得到平均粒度为40-80目的硅灰石粉体；
2）将步骤1）所得的硅灰石粉体与助剂混合，置于带搅拌的反应容器中，在常压、室温-100 ℃条件下反应30-120 min，得到反应产物；
3）将步骤2）所得到的反应产物抽滤、洗涤，得到固体产物与滤液。
2.一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括的步骤如下：
1）取一定质量的上述固体产物，加入一定量的水与分散剂，充分搅拌，在常压、室温-150 ℃条件下筛分，得到不同粒径的固体产物；
2）将步骤1）所得产物分别洗涤、干燥，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维材料；筛分滤液可循环利用。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1）中所述天然硅灰石原料中硅酸钙的含量大于90%；步骤2）中助剂为醋酸、盐酸和草酸中的一种或几种；助剂的浓度为0.1-3 mol/L；浸出助剂的添加量为3-25 mL/g。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
步骤1）中所述水的添加量为5-30 mL/g；分散剂为磺酸钠、腐殖酸钠中的一种或几种，分散剂的添加量为固体产物质量的1%-10%。
5.根据权利要求1-4所述的制备方法，其特征在于：
所述高纯硅灰石纤维的可控制备工艺中，以天然硅灰石为原料，工艺过程简单，仅需添加少量化学助剂，且助剂可循环利用，整个制备工艺在低温、常压下完成；所述硅灰石纤维中硅酸钙的含量98%以上，纤维的长径比可控，白度95以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910799017.0A CN112441592A (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910799017.0A CN112441592A (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112441592A true CN112441592A (zh) | 2021-03-05 |
Family
ID=74742050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910799017.0A Pending CN112441592A (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112441592A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115092939A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-23 | 江西广源化工有限责任公司 | 一种硅灰石粉的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101376721A (zh) * | 2008-09-28 | 2009-03-04 | 大连工业大学 | 一种针状硅灰石粉的活化处理方法 |
| 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 |
| CN105544206A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种柔性硅灰石纤维的改性方法 |
| CN105819678A (zh) * | 2016-03-06 | 2016-08-03 | 合肥云峰信息科技有限公司 | 一种改性高长径比硅灰石纤维及其制备方法 |
| CN106192557A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-12-07 | 长兴县强生塑化填料有限公司 | 一种墙纸用改性硅灰石粉的制备方法 |
-
2019
- 2019-08-28 CN CN201910799017.0A patent/CN112441592A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101376721A (zh) * | 2008-09-28 | 2009-03-04 | 大连工业大学 | 一种针状硅灰石粉的活化处理方法 |
| 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 |
| CN105544206A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种柔性硅灰石纤维的改性方法 |
| CN105819678A (zh) * | 2016-03-06 | 2016-08-03 | 合肥云峰信息科技有限公司 | 一种改性高长径比硅灰石纤维及其制备方法 |
| CN106192557A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-12-07 | 长兴县强生塑化填料有限公司 | 一种墙纸用改性硅灰石粉的制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115092939A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-23 | 江西广源化工有限责任公司 | 一种硅灰石粉的制备方法 |
| CN115092939B (zh) * | 2022-06-16 | 2024-04-09 | 江西广源化工有限责任公司 | 一种硅灰石粉的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9139445B2 (en) | Method for co-producing alumina and activated calcium silicate from high-alumina fly ash | |
| CN111777089A (zh) | 一种高纯球霰石型碳酸钙微球的制备方法 | |
| CN103924301A (zh) | 一种采用脱硫石膏制备超细硫酸钙晶须的方法 | |
| CN104326480A (zh) | 一种采用水玻璃和石灰乳液制备微孔硅酸钙的方法 | |
| CN105502466A (zh) | 一种利用氯碱工业阴极废水制备α高强石膏的方法 | |
| CN110422869A (zh) | 一种联产α-超高强石膏和氯化钠的方法及超高强石膏 | |
| CN107500642B (zh) | 一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用 | |
| CN114956145A (zh) | 一种造纸白泥制备轻质碳酸钙的方法 | |
| CN106431165A (zh) | 一种赤泥泡沫砌块及其制备方法 | |
| CN112441592A (zh) | 一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法 | |
| CN113428887B (zh) | 一种工业副产物石膏制备α高强石膏的方法 | |
| CN110541188B (zh) | 利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法 | |
| CN112441606B (zh) | 一种分离硫酸钙原料中有价组分并联产碳酸钙的方法 | |
| CN1289721A (zh) | 氢氧化铝的生产方法 | |
| CN1047573C (zh) | 一种生产漂白粉精的方法 | |
| CN111778560B (zh) | 一种纳米无水硫酸钙纤维的可控制备方法 | |
| CN110304850A (zh) | 一种基于钛石膏生产α型半水石膏的方法 | |
| CN112441608B (zh) | 一种纳米氢氧化钙晶须的制备方法 | |
| CN104790041B (zh) | 一种用芒硝和钙水制备半水石膏晶须的方法 | |
| CN113401915A (zh) | 一种基于粉煤灰中非晶态硅的超轻纤维状硬硅钙石型绝热材料及其制备方法 | |
| CN101319382A (zh) | 以海水卤水为原料的硫酸钙晶须制备方法 | |
| CN110563388B (zh) | 一种生态土壤固化剂及其制备方法 | |
| CN203513832U (zh) | 一种硫酸钙晶须的生产设备 | |
| CN112661164A (zh) | 一种以废液为原料制备水化硅酸钙的方法 | |
| CN107043118B (zh) | 一种利用聚合氯化铝生产废渣制备硫酸钙晶须的方法 |
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: 20210305 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |