[发明专利]一种改性黑硅石粉体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性黑硅石粉体，按重量百分比计，包括以下成分组成：二氧化硅60%‑70%；三氧化二铝7%‑20%；氧化钙1%‑20%；碳6%‑16%；三氧化二铁1%‑5%；硫2%‑4%；氧化钾1%‑3%；氧化镁1%‑3%；改性黑硅石粉体中混有花岗岩将二氧化硅占比补充至60‑70%。改性黑硅石粉体的成分是通过扫描X射线荧光光谱仪及C/S测试仪测得，先采用扫描X射线荧光光谱仪对黑硅石样品进行检测，得到各成分含量值，再计算得到花岗岩的用量，按照配比将黑硅石与花岗岩一同投入粉碎机中粉碎，再经环辊研磨机研磨得到改性黑硅石粉体。通过添加花岗岩将粉体中的二氧化硅含量控制达到60‑70%之间，可以使改性热塑性树脂达到所需的稳定的增刚效果。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，特别是涉及一种改性黑硅石粉体及其制备方法和应用。

背景技术

由于滑石矿日渐枯竭，需要一种新型矿石来代替滑石。黑硅石是一种具有特殊工程地质特性的粉砂质炭质层石，富含有二氧化硅、氧化铁及游离碳元素，在桂林地区大面积分布，氧化较好，品位较高，天然纯黑色。黑硅石是片状结构其分子含量及性能特征相似于滑石粉，且矿石本身为纯黑色，耐高温，含铝量高于其它黑滑石矿。

原生黑硅石经过机械加工粉碎至一定的粒度之后可以作为塑料、橡胶和涂料的填充材料使用；但由于不同矿场产出的黑硅石所富含的二氧化硅成分跨度较大，比例不一致导致很难充分、有效的进行大规模的直接使用。多数黑硅石矿中开采出的黑硅石中二氧化硅含量偏低，不足50%，经试验发现，这样会导致改性热塑性树脂的增刚效果差且不稳定。因此，低二氧化硅含量的黑硅石现阶段通常只能够作为烧制砖块的用途。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改性黑硅石粉体，通过在粉碎、研磨前添加一定比例的花岗岩，使得改性黑硅石粉体的二氧化硅含量高达60%-70%，而且含量稳定；通过改性后的粉体具有更稳定的增刚效果。

本发明的目的在于，提供上述改性粉体的制备方法与应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改性黑硅石粉体，按重量百分比计，包括以下成分组成：

二氧化硅60-70%；

三氧化二铝7-20%；

氧化钙1-20%；

碳6-16%；

三氧化二铁1-5%；

硫2-4%；

氧化钾1-3%；

氧化镁1-3%；

改性黑硅石粉体中混有花岗岩将二氧化硅占比补充至60-70%。

上述各元素成分为最主要的成分，可能还含有0.1-0.5%的其他元素杂质，根据产地的不同也会有所不同。

改性黑硅石粉体的成分是通过扫描X射线荧光光谱仪及C/S测试仪测得。

添加花岗岩改性前的黑硅石中二氧化硅含量仅为40%~60%

所述的改性黑硅石粉体的粒径范围是800-1500目（约5-15um）。

所述的改性黑硅石粉体具有片状结构。

所述的改性黑硅石粉体的制备方法，包括以下步骤：先采用扫描X射线荧光光谱仪及C/S测试仪对黑硅石样品进行检测，得到各成分含量值，再计算得到花岗岩的用量，按照配比将黑硅石与花岗岩投入粉碎机中粉碎，再研磨得到改性黑硅石粉体。

通过添加花岗岩，在粉碎与研磨的过程中，受到高温的影响，一部分花岗岩粉末富集在黑硅石粉体表面，高浓度的二氧化硅含量，带来了相比于本身就具有高二氧化硅含量的黑硅石粉体更稳定的增强性能。