[发明专利]一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉及其制备方法

权利要求书

1.一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，尘泥窑渣是氧化锌回转窑处理含锌中间物料后产生的冶金固废，按重量百分比计，所述尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉组成为：复合助磨剂1%～4%；表面改性活性剂1%～3%；水2%～4%；煤矸石30%～40%；尘泥窑渣50%～65%；其中所述复合助磨剂包括三乙醇胺、无水乙醇和丙三醇的混合物；所述表面改性活性剂包括硬脂酸和硅烷偶联剂KH560的混合物；所使用煤矸石中组分的质量百分比分别为：SiO2为40.41%~43.61%、Al2O3为34.86%~38.06%、Fe2O3为0.07%~0.24%、CaO为2.04%~2.21%、MgO为0.82%~0.99%、TiO2为0.38%~0.55%、其他为16.58%~19.78%；

制备方法包括如下步骤：

（1）将煤矸石、尘泥窑渣与复合助磨剂进行混合，利用行星球磨机在常温下对其进行粉磨，其转速为600r/min~900r/min、时间为180min~240min，得到细度小于400目的尘泥窑渣-煤矸石复合微粉；

（2）将表面改性活性剂与水进行混合，利用超声波分散器在常温下对其进行分散，其功率为500W~800W、时间为60min~120min，得到表面改性活性剂溶液；

（3）将细度小于400目的尘泥窑渣-煤矸石复合微粉与表面改性活性剂溶液进行混合，利用行星球磨机在常温下对其进行搅拌，其转速为200r/min~400r/min、时间为240min~300min，得到细度小于400目的改性尘泥窑渣-煤矸石复合微粉；再利用行星球磨机在常温下对细度小于400目的改性尘泥窑渣-煤矸石复合微粉进行固相合成改性，其转速为300r/min~500r/min、时间为36h~48h，得到细度小于600目的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉。

2.根据权利要求1所述的一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，所使用尘泥窑渣中元素含量为Fe为26.28%~26.92%、Zn为2.24%~2.88%、Si为8.99%~9.63%、Al为5.73%~6.37%、Ca为9.99%~10.63%、S为3.1%~3.74%、Na为1.27%~1.91%、Mg为1.55%~2.19%、Mn为0.89%~1.53%、O为36.76%~37.4%。

3.根据权利要求1所述的一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，所使用量尘泥窑渣与煤矸石的质量比为1.00~2.15。

4.根据权利要求1所述的一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，所述复合助磨剂中的三乙醇胺、无水乙醇和丙三醇均为分析纯，其中三乙醇胺、无水乙醇和丙三醇的质量比3:2:1~1:1:1。

5.根据权利要求1所述的一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，所述表面改性活性剂中的硬脂酸和硅烷偶联剂KH560均为工业纯，硬脂酸和硅烷偶联剂KH560的质量比1:1~1:3。

6.根据权利要求1所述的一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，所述水为去离子水。

7.根据权利要求1所述的一种用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉，其特征在于，所使用的煤矸石与尘泥窑渣粒径均小于5mm。

8.一种如权利要求1~7任一项所述用于橡胶填料的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

（1）将煤矸石、尘泥窑渣与复合助磨剂进行混合，利用行星球磨机在常温下对其进行粉磨，其转速为600r/min~900r/min、时间为180min~240min，得到细度小于400目的尘泥窑渣-煤矸石复合微粉；

（2）将表面改性活性剂与水进行混合，利用超声波分散器在常温下对其进行分散，其功率为500W~800W、时间为60min~120min，得到表面改性活性剂溶液；

（3）将细度小于400目的尘泥窑渣-煤矸石复合微粉与表面改性活性剂溶液进行混合，利用行星球磨机在常温下对其进行搅拌，其转速为200r/min~400r/min、时间为240min~300min，得到细度小于400目的改性尘泥窑渣-煤矸石复合微粉；再利用行星球磨机在常温下对细度小于400目的改性尘泥窑渣-煤矸石复合微粉进行固相合成改性，其转速为300r/min~500r/min、时间为36h~48h，得到细度小于600目的尘泥窑渣-煤矸石复合弱碱性超微粉。