[发明专利]一种熔融石英空心球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石英空心球制备领域，尤其涉及一种熔融石英空心球的制备方法。

背景技术

耐火氧化物空心球气孔结构密闭，热阻大，可以直接作为高温窑炉的绝热填充料，或者做成空心球制品以及配制轻质浇注料，在高温节能领域应用广泛。相对于氧化铝，氧化锆等氧化物，熔融石英具有热膨胀系数下，热导率低，熔融石英空心球具有抗热震性好、隔热效果优秀等优点，在高温节能领域具有广阔的市场前景。

熔融石英熔体粘度远大于氧化铝、氧化锆等熔体，无法喷吹成球，不能采用传统吹制方法制备熔融石英空心球。专利申请（201210000062.3）报道了成球载体滚球方法制备熔融石英空心球。该专利采用聚苯乙烯球、聚乙烯球以橡胶球等有机高分子球作为成球载体。首先将高分子球放入滚球机，加入液体结合剂，使结合剂浸润高分子球；然后加入熔融石英粉，高分子球表面包裹熔融石英粉；最后成球物干燥后，在1100—1200℃烧结得到粒径为2—5mm的熔融石英空心球。上述专利所述方法虽然制备过程简单易控，但是制备粒径小于2mm的空心球时，容易出现成球率低、空心球壁厚较厚等问题，而且专利采用聚苯乙烯球、聚乙烯球以橡胶球等有机高分子球作为成球载体，在烧结熔融石英空心球时，成球载体氧化热解放出甲苯、苯乙烯、苯乙烯聚合物、CO等有毒气体，严重污染大气环境，不符合绿色环保发展的主题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种熔融石英空心球的制备方法。首先制备熔融石英发泡浆料，然后发泡浆料通过网孔进入热空气干燥装置进行快速干燥，收集得到球形坯体；最后烧结得到熔融石英空心球。与现有技术相比，本发明制备过程不产生有毒气体，绿色环保，生产效率高，适合工业化生产。

本发明采用如下技术方案如下：

一种熔融石英空心球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）以熔融石英为原料，加入水、分散剂、稳泡剂球磨混合1—2小时得到浆料，向浆料里加入发泡剂，进行球磨、发泡，得到发泡浆料；

（2）将发泡浆料通过网孔形成液滴，将液滴送至热空气干燥装置，液滴与热空气充分接触实现快速干燥，然后在热空气干燥装置底部收集熔融石英球形坯体；

（3）对收集的熔融石英球形坯体进行热处理得到熔融石英空心球。

进一步的，所述的水用量是熔融石英质量的20—30%。

进一步的，所述的分散剂是六偏磷酸钠、聚乙二醇基聚合物FS10或聚羧酸脂基聚合物FS20中的一种，分散剂的用量是熔融石英质量的0.5—1%。

进一步的，所述的稳泡剂是水溶性淀粉、水溶性树脂中的一种，稳泡剂的用量是熔融石英质量的2—3%。

进一步的，发泡剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，发泡剂的用量是熔融石英质量的1—2%。

进一步的，所述的网孔孔径0.5—2mm，材质为不锈钢。

进一步的，热空气干燥装置热空气温度200—300℃。

进一步的，热处理工艺的升温速率3—6℃/min，处理温度1100—1250℃，保温时间为0.5—2小时。

本发明有如下有益效果：

本发明制备熔融石英空心球不产生有毒气体，绿色环保；本发明通过调整网孔大小，可实现对熔融石英空心球的调控；本发明过程简单，生产成本低，适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明：

一种熔融石英空心球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）以熔融石英为原料，加入水、分散剂、稳泡剂球磨混合1—2小时得到浆料，向浆料里加入发泡剂，进行球磨、发泡，得到发泡浆料；

（2）将发泡浆料通过网孔形成液滴，将液滴送至热空气干燥装置，液滴与热空气充分接触实现快速干燥，然后在热空气干燥装置底部收集熔融石英球形坯体；

（3）对收集的熔融石英球形坯体进行热处理得到熔融石英空心球。

所述的水用量是熔融石英质量的20—30%。

所述的分散剂是六偏磷酸钠、聚乙二醇基聚合物FS10或聚羧酸脂基聚合物FS20中的一种，分散剂的用量是熔融石英质量的0.5—1%。

所述的稳泡剂是水溶性淀粉、水溶性树脂中的一种，稳泡剂的用量是熔融石英质量的2—3%。

发泡剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，发泡剂的用量是熔融石英质量的1—2%。

所述的网孔孔径0.5—2mm，材质为不锈钢。

热空气干燥装置热空气温度200—300℃