[发明专利]一种高遮盖易分散微硅粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高遮盖易分散微硅粉及其制备方法。所述的高遮盖易分散微硅粉的遮盖力为60%以上，是以微硅粉颗粒为原料，经前处理、锆包膜、铝包膜和后处理步骤制备得到。制备方法包括前处理、锆包膜、铝包膜和后处理步骤。本发明所述的高遮盖易分散微硅粉适用于普通涂料、橡胶、塑料和造纸等领域的钛白粉的遮盖率为60%以上，具备一定的分散性，改性后的微硅粉根据适用领域的要求不同全部或部分替代钛白的普通涂料、橡胶、塑料和造纸等领域。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高遮盖易分散微硅粉及其制备方法。

背景技术

微硅粉是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO₂和Si气体，气体排空后与空气迅速氧化冷凝沉淀，经收尘器收集得到的工业粉尘。该工业粉尘主要含SiO₂，夹带着K₂O、Na₂O、Ca、F₂O₃、Al₂O₃等杂质。微硅粉目前可以广泛地应用于混凝土、冶金球团助剂、耐火材料、水泥材料等领域，但应用的产品附加值不高，微硅粉基本属于固体废弃物被迫消耗。云南某地生产工业硅及硅铁时产生大量的微硅粉，年累计产生微硅粉2万多吨，由于微硅粉价格低廉，厂址地理位置偏僻，微硅粉没有市场，几乎成为废弃物，即占地又污染环境。

微硅粉粒径通常在0.2-5μm之间，适用于涂料、塑料、造纸、橡胶等颜填料领域，但直接将工业生产的微硅粉用于涂料、塑料、造纸、橡胶等领域会出现低遮盖力和分散性差的问题。因此研究微硅粉的改性高值化利用具有重要意义。

钛白粉是一种重要的无机化工颜料，主要成分为二氧化钛。在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途，但钛白粉价格较为昂贵，在作为涂料使用时往往仅做部分添加，会对一些高端产品质量造成影响。若能将微硅粉表面改性后全部或部分替代钛白粉使用，不仅能够大幅降低产品成本，也能改变微硅粉目前固体废弃物的处境。

发明内容

针对现有微硅粉处理技术和生产技术中的不足，本发明提供了一种包膜微硅粉的制备方法，具体为高遮盖包膜改性微硅粉的制备方法，能有效提高微硅粉在涂料、塑料、橡胶等领域的树脂体系下的高遮盖性能。

本发明的第一目的在于提供一种高遮盖易分散微硅粉；第二目的在于提供所述的高遮盖易分散微硅粉的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的高遮盖易分散微硅粉的遮盖力为60%以上，是以微硅粉颗粒为原料，经前处理、锆包膜、铝包膜和后处理步骤制备得到。

本发明的第二目的是这样实现的，包括前处理、锆包膜、铝包膜和后处理步骤，具备包括：

A、前处理：

1）微硅粉浆料制备：将原料微硅粉颗粒加入到脱盐水中制备成浆料，调节浆料pH值为6.5~9，加入分散剂搅拌均匀得到浆料a；

2）将浆料a置于超声仪中使微硅粉颗粒的团聚体完全分散，呈现原级粒子状态得到物料b；

B、锆包膜：将物料b升温至60~80℃后加入二氯氧锆，持续搅拌10~180min，调节pH值为6.5~9.0后熟化15~60min即完成锆膜包覆得到物料c；

C、铝包膜：将c浆料中同时加入含铝化合物和酸或碱，在10~120min内保持pH值稳定在6.5~9，加入完毕后持续搅拌10min~180min，调节pH值到6.5~9.0后熟化15min~60min，即完成铝膜包覆得到物料d

D、后处理：

1）将物料d经压滤、洗涤去除可溶性盐得到滤饼e，将滤饼e将干燥粉碎得到粉末f；

2）将粉末f进行气流粉碎，同时加入三羟甲基丙烷得到目标物高遮盖易分散微硅粉。

具体操作方法如下：