[发明专利]一种制备纳米级电气石粉体的方法

说明书

本发明涉及一种制备纳米级电气石粉体的方法，包括以下步骤：(1)湿法高速粗磨：以微米级电气石粉体为原料，将微米级电气石粉体和水加入到球磨罐球中，进行粗磨，得到电气石粗磨浆料；所述粗磨磨介材料为粒径为1～5mm的氧化锆磨珠；(2)湿法高速精磨：将步骤(1)制得的电气石粗磨浆料与粗磨磨介材料分离后，与精磨磨介材料混合后再加水稀释，在球磨罐中进行精磨，得到纳米级电气石浆料；所述精磨磨介材料为粒径为0.1～0.5mm的氧化锆磨珠；(3)冷冻干燥：将步骤(2)得到的纳米级电气石浆料装在容器中，并置于冷冻干燥机内，在5～50Pa的真空度和﹣60℃～﹣80℃的温度下干燥，得到纳米级电气石粉体。

技术领域

本发明属于非金属矿超细粉体的制备领域，特别涉及纳米级电气石粉的制备方法。

背景技术

电气石是电气石族矿物的总称，是多元素以含硼为特征的环状结构天然硅酸盐矿物。电气石的结构通式为XY₃Z₆[Si₆O₁₈][BO₃]₃W₄其中X＝Ca²⁺、Na⁺、K⁺、□(空位)，Y＝Mg²⁺、Fe²⁺、Li⁺、Mn²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，Z＝Al³⁺、V³⁺、Cr³⁺、Mg²⁺，W＝OH^-、F^-、O^2-.

电气石具有压电性和热电性，其压电性表现为当温度、压力发生改变时，能使得电气石晶体的电势差也随之改变，电气石四周空气会发生电离化，与邻近氧分子附着的被击中的电子就会变为空气负离子。空气负离子在空气中可以自由移动，从而把自身带的负电荷送给空气中的微小颗粒，这样空气就会得到净化。其热电性表现在温度变化时，晶体两端会产生电压，极性粒子在平衡位置振动，偶极距因此发生变化，在远红外波段就会有电磁辐射产生，这种红外辐射可为人体吸收并产生有益效应。

电气石的上述性能与其粒度大小和分布有关。在一定的温度和压力下，电气石的颗粒越小，其电极附近的电场越强，产生的负离子也越多。

电气石的应用特别广泛，涉及水处理、医疗保健、化妆品、纺织、建筑型材等众多领域。目前，通常的1-l0μm的超细粉体已经不能满足部分领域科学和生产的需要，纳米级电气石粉体的制备已成为科学研究和企业生产的热点。从目前申请的相关专利来看，现有的纳米电气石的制备方法均存在一些不足。

专利CN102491354叙述了一种水热法制备纳米超细电气石的方法，采用微米级电气石粉体为原料，先制得电气石浆料，对其进行20h～50h的水热反应，然后用去离子水和乙醇各洗涤三遍，再放入烘箱在80℃～150℃的温度下进行干燥。反应时间较长，虽然水热反应加入了分散剂，但烘干过程中物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化，电气石会重新团聚。

专利CN106380897公开的方法，以原矿为原料，得到的电气石粒径在100nm～300nm，颗粒较大，而且需要原矿粗碎、初步锻烧、冷却、二次锻烧、微波加热处理、初步球磨、初步喷雾干燥、三次锻烧、二次球磨和二次喷雾干燥，工艺流程相对复杂，对加工条件要求较高并且需要高温环境，耗能很大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种制备纳米级电气石粉体的方法。该方法是在市售微米级电气石粉体的基础上，采用湿磨法进一步超细化得到纳米级电气石的新方法。本发明工艺操作简单，且不需要加入其他化学试剂，效率高，应用范围广。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案为：提供一种制备纳米级电气石粉体的方法，包括以下步骤：