[发明专利]用含氟化钠的硅渣制备高散射乳浊空心玻璃微珠的方法

说明书

本发明公开的用含氟化钠的硅渣制备高散射乳浊空心玻璃微珠的方法，先将调整氟化钠含量的硅渣与碱金属氧化物、碱土金属氧化物、三氧化二铝、三氧化二硼、二氧化锡、二氧化钛、硫酸盐的原料粉体用水混合打浆，再研磨和喷雾干燥，所得粉体送入高温球化炉熔融玻璃化和中空球化，球化粉体经过水力浮选和干燥，获得折射率1.92～2.21的高散射乳浊空心玻璃微珠。该方法既解决含氟化钠硅渣利用问题，又能改善空心玻璃微珠的性能，提高微珠的散射能力和乳浊度，提高橡胶、塑料等应用制品的抗紫外线和耐老化性能，也为研制超轻质、高耐热、强散射的吸波涂料提供一种材料选择。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种用含氟化钠的硅渣制备高散射乳浊空心玻璃微珠的方法。

背景技术

空心玻璃微珠是一种无机中空微粒粉体材料，每一个微粒都呈空心圆球状，空腔含有微量惰性气体或处于微真空状态。空心玻璃微珠粒径范围在2～250um之间，真密度0.12～0.8g/cm³，堆积密度为0.07～0.7g/cm³，壁厚为其直径的8～10％(1～2um)。空心玻璃微珠耐受高温，软化点≥615℃，热膨胀系数8.8～108.8(60～440℃)，介电常数1.2～8.6MHz，导热系数0.030～0.035w/m.k。空心玻璃微珠具有比重小、堆积系数大、抗压强度高、同向性好、吸油率低、隔热、隔音、电绝缘、耐腐蚀、化学稳定性高、流动性好等特点，作为功能性填料应用于塑料制品、电线电缆、橡胶制品、保温涂料、隔热陶瓷、轻质混凝土、轻质高分子材料等制品中，可以提高制品强度、改善制品使用性能、减小制品重量、节约能源消耗，在建材、机械、电子、轻工、汽车、船舶、航空航天和石油开采等工业领域具有广泛的应用前景。

空心玻璃微珠可以通过两种方法获得，一种是浮选粉煤灰中含有少量的空心玻璃微珠，产品杂质多、色度重、粒径大、粒径均匀性差、抗压强度低、品种单一、应用范围窄，生产中会大量排放废渣，污染严重。另一种是人工合成，是利用纯度较高的无机矿物质和无机盐人工合成的白色空心微粒，外形规整均匀、粒度范围小、抗压强度高，可以改变工艺参数制取多种功能差异化品种，来满足多种行业的不同需求。

无论是从粉煤灰中浮选出的空心玻璃微珠，还是常规方法人工合成的空心玻璃微珠，其透光性都比较强，折射率较小，一般在1.50～1.58之间，作为轻质填料应用到橡胶、塑料、涂料、家具板材等制品中，其抗紫外线和耐老化性能，并不能令人满意。

空心玻璃微珠呈非晶质玻璃相，主要成分是二氧化硅，占总成分的55～80％。二氧化硅可以采用晶质二氧化硅为原料，如：石英砂；也可以采用无定型非晶质二氧化硅或硅化合物为原料，如：白炭黑、硅胶、硅酸钠。人工合成空心玻璃微珠与生产普通玻璃对硅源的要求一样，不论采用晶质二氧化硅，还是采用非晶质二氧化硅，对二氧化硅的纯度都有较高要求，二氧化硅质纯度不能小于98.5％，否则对空心玻璃微珠的质量指标稳定性和生产控制难度造成严重影响。

采用石英砂类晶质二氧化硅作为生产空心玻璃微珠的硅源，一般采用粉末法工艺形式，将原料配合物送入熔窑，在1350～1600℃状态下熔融，然后冷却和超细粉碎，获得微米级非晶质玻璃粉体，再送入高温球化炉将不规则粉体微粒二次熔融、成球和膨化，再经过水力浮选，得到封闭中空圆球形微米级颗粒。中国专利CN102320743B公开了一种铝硅酸盐高强度空心玻璃微珠及其制备方法，是一种典型的以晶质石英砂为硅源的生产空心玻璃微珠的方法，含有60～75％石英砂的配合料投入电熔坩埚中熔制，熔制温度1400～1600℃，然后再将熔制好的玻璃液水淬，经干燥和研磨，得到要求粒径的粉体，再送入球化炉在1250～1450℃状态下球化，球化粉体经水力浮选，获得封闭中空的空心玻璃微珠。