[发明专利]一种改性石英砂制备方法

说明书

本发明提供了一种改性石英砂制备方法，涉及石英砂加工技术领域；包括擦洗、球磨、包覆、烘干和烧结工艺，改性前采用球磨工艺将石英砂球磨到更小粒度，有利于石英砂粉体更好的分散，从而增加改性均匀性，提高改性质量，在较高温度搅拌作用下对石英砂粉体进行包覆改性，使得所有石英砂被包覆的概率是一致的，烧结过程能够将改性剂中的挥发性物质去除，同时使得包覆材料组织更加致密，与石英砂基体结合力更强，不容易从石英砂表面脱落，从而使改性石英砂性质稳定。

技术领域

本发明涉及石英砂加工技术领域，具体涉及一种改性石英砂制备方法。

背景技术

石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO₂。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。

石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。

石英砂的表面改性是对石英砂的性质进行优化，来开拓新的应用领域，提高其工业价值和附加价值。目前对石英砂的表面改性难以做到均匀改性，改性后的性能达不到理想效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性石英砂制备方法，使得改性后的石英砂具有性质均匀性。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种改性石英砂制备方法，包括以下步骤：

(1)擦洗：采用机械擦洗机对石英砂进行擦洗；

(2)球磨筛分：对石英砂进行湿法球磨，球磨后过100目筛，得到石英砂粉体；

(3)包覆改性：将石英砂粉体和改性剂混合均匀，在90-95℃条件下搅拌2-3h；

所述改性剂包括邻苯二胺、对甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂，改性剂制备方法为：将助剂加热到40-45℃，加入对甲基苯磺酸和铝酸三苄酯混合均匀，将混合液温度升高到55-60℃，加入邻苯二胺，搅拌，混匀，将硅酸钠放入120-150℃烘箱中烘制1-2h，取出后立即放入混合液中，搅拌均匀，制得所述改性剂；

所述助剂包括甲基二苯乙炔基硅烷、乙醇、硅油和碱液，所述碱液制备方法为：称取15g氢氧化钠溶解于500ml去离子水中，溶解完全后加入6g碳酸氢钠，搅拌均匀，最后加入3g乙二胺，混合均匀，将混合液放入冰水中冷却10-15min，制得所述助剂；

(4)烘干：将步骤(3)处理后的石英砂粉体置于150-160℃烘箱中烘干3-4h；

(5)烧结：将烘干后的石英砂粉体放入氮气保护炉中烧结，制得改性石英砂。

优选的，所述步骤(2)中球磨助剂选用乙醇，石英砂、球和乙醇的质量比为1:1.2:0.9。

优选的，所述步骤(3)中石英砂粉体和改性剂的质量比为1：(0.05-0.07)。

优选的，所述步骤(3)改性剂中甲基苯磺酸、硅酸钠、铝酸三苄酯和助剂的质量比为7:5:3:5。

优选的，所述步骤(5)中烧结温度为500-600℃，烧结时间2-3h。

(三)有益效果

本发明提供了一种改性石英砂制备方法，其有益效果为：

(1)改性前采用球磨工艺将石英砂球磨到更小粒度，有利于石英砂粉体更好的分散，从而增加改性均匀性，提高改性质量；