[发明专利]一种利用铁尾矿制备橡胶补强填料的方法

说明书

本发明提供了一种利用铁尾矿制备橡胶补强填料的方法，包括铁尾矿预先脱泥、铁尾矿分级再磨、高纯石英砂制备以及改性石英砂制备步骤。本发明所提供的利用铁尾矿制备橡胶补强填料的方法可以充分利用高硅铁尾矿资源，将其制备成高附加值的橡胶补强填料，该填料粒径细小、形状规则均匀，与橡胶界面结合力强，能有效挺高橡胶的耐磨性、韧性、抗拉抗压强度，耐疲劳性等力学性能，提高了铁尾矿综合利用价值。

技术领域

本发明涉及橡胶制备领域，具体涉及一种利用铁尾矿制备橡胶补强填料的方法。

背景技术

申请号为201110381203.6的说明书中公开了一种酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法。将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至中性后干燥，粉碎至300目，加入有机改性剂，高速混合，研磨，陈化后即为橡胶填料。

申请号为201410352742.0的说明书中公开了一种从铁尾矿中回收无机填料的方法，所得无机填料及无机填料改性的方法。该方法首先对铁尾矿进行分级浮选富集绢云母，改性处理得到橡胶补强剂。

当前对铁尾矿的综合利用，多采用铁矿再选，或直接用于生产砖等建筑材料，产品附加值低，铁尾矿综合利用价值低。橡胶无机填料多用天然陶土、碳酸钙等，很少用到尾矿，而且相关技术方案制备的橡胶无机填料工艺繁琐、成本高。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种利用铁尾矿制备橡胶补强填料的方法，包含以下步骤：

(1)铁尾矿预先脱泥：将铁尾矿经过筒形洗矿机筛洗，脱除铁尾中泥沙及夹带草根等杂物；

(2)铁尾矿分级再磨：脱泥后的铁尾矿经过水力旋流器分级，形成沉沙和溢流，所述沉沙经过雷蒙磨细磨后，再返回所述水力旋流器，所述溢流粒度控制在400目以下，制得超细石英砂；

(3)高纯石英砂制备：采用磁强为50-15000高斯的高梯度磁选机，将所述超细石英砂中的铁质去除，再将所述超细石英砂置于温控反应釜中，加人草酸或柠檬酸，还可以加入其它少量辅助药剂如石油磺酸钠，恒温在70-100℃，反应25-30小时，优选反应28小时，去除所述超细石英粉中有害的微量金属和非金属杂质，

(4)用去离子水洗去所述超细石英砂中的化学药剂和表面的有害微量杂质，干燥后得到超纯石英砂成品，SiO₂含量大于98％。

(5)改性石英砂制备：将所述超纯石英砂成品，加入1～1.5wt％的硅烷偶联剂，然后加入高速混合机中，在70～80℃下搅拌改性5-15min，优选10min，得到改性好的超细石英砂，所述改性好的超细石英砂即为所述橡胶补强填料。

本发明优点在于充分利用高硅铁尾矿资源，将其制备成高附加值的橡胶补强填料，该填料粒径细小、形状规则均匀，与橡胶界面结合力强，能有效挺高橡胶的耐磨性、韧性、抗拉抗压强度，耐疲劳性等力学性能，提高了铁尾矿综合利用价值。

具体实施方式

实例1

(1)铁尾矿预先脱泥：将铁尾矿经过筒形洗矿机筛洗多次，脱除铁尾中泥沙及夹带草根等杂物，以透水澄清为止。

(2)铁尾矿分级再磨：将铁尾矿经过水力旋流器分级，沉沙经过雷蒙磨细磨后，再返回水力旋流器，溢流粒度控制在400目以下。

(3)高纯石英砂制备：铁尾矿通过磁强为15000高斯的高梯度磁选机，去除超细石英砂中的铁质，再将石英砂置于温控反应釜中，加人草酸，恒温在70℃，反应25小时，去除超细石英粉中有害的微量金属和非金属杂质，在静化车间内，用去离子水洗去化学药剂和石英砂表面的有害微量杂质，干燥后得到超纯石英砂，SiO₂含量大于98％。