一种珍珠岩尾矿组合物及其制备方法和应用技术

一种珍珠岩矿物组合物，主要含珍珠岩尾矿，所述珍珠岩尾矿主要含ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，所述组合物粒度为１５０μｍ以下。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种珍珠岩尾矿组合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种矿物组合物及其制备方法和应用，尤其涉及一种珍珠岩尾矿组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
我国珍珠岩加工业现状为，多数企业以珍珠岩原矿、可膨胀珍珠岩砂和膨胀珍珠岩为主导产品，珍珠岩的利用局限于250μm以上的矿砂，其余粉矿作为尾矿丢弃。我国有亚洲最大、世界第二的特大型多种非金属矿区。经国家地质部门多年的地质勘探，探明非金属矿总储量高达7.36亿吨，其中珍珠岩、膨润土、沸石、凝灰岩等工业储量之大，质量之佳，已驰名中外。该非金属矿虽已开发多年，但资源并没有得到充分合理利用。以珍珠岩为例：珍珠岩探明储量为1.23亿吨，占我国珍珠岩工业储量的70％以上。该矿区200多家珍珠岩加工企业中，多数以珍珠岩原矿、可膨胀砂和膨胀珍珠岩为主导产品。珍珠岩的利用局限于250μm以上的矿砂，其余粉矿作为尾矿丢弃。矿砂生产过程中，有30％～40％的小于250μm珍珠岩尾矿产生，以2000年为例，大于250μm珍珠岩矿砂年产量为50万吨，而小于250μm珍珠岩粉矿高达20万吨以上，不仅严重造成资源浪费，而且又成为二次污染源。图1为非金属矿珍珠岩矿砂制备方法流程图。国内比较成熟的磨料产品有金刚砂、白刚玉，它们硬度高、耐磨性好，但价格高；氧化铈柔软度好，耐磨性好，但价格昂贵。它们的应用，都受到了一定的限制。近年来，一种采用非金属矿物为原料经过深加工处理的磨料，在国外得到普遍使用，这类磨料原料丰富，硬度适中，价格低。填补了磨料家族的某些不足，开拓了磨料的应用范围。珍珠岩抛光磨料主要用于电视机玻壳、电脑显示屏、光学玻璃仪器及玻璃工艺饰品的抛光，珍珠岩抛光磨料有严格的粒度分布要求和比重范围，目前应用最广泛的珍珠岩抛光磨料为-->100#，是以大于250μm的珍珠岩原矿为原料，比重为2.2～2.4，硬度为5～6。因此，以小于250μm的珍珠岩尾矿为原料制成的用于抛光磨料和填料用的非金属产品还是空白。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种矿物组合物及其制备方法和应用，尤其是提供一种珍珠岩尾矿组合物及其制备方法和应用，填补了目前以小于250μm的珍珠岩尾矿为原料制成抛光磨料和填料产品的空白，有效利用了矿产资源，提高了产品的性能。本专利技术就是针对产业现状，通过珍珠岩尾矿粉体制备、粉体表面改性等深制备方法，为综合利用珍珠岩尾矿开辟一条有效的利用途径。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种珍珠岩矿物组合物，主要含珍珠岩尾矿，所述珍珠岩尾矿主要含SiO2、Al2O3，所述组合物粒度为150μm以下；所述珍珠尾矿为粉料，所述粉料含SiO271±1％、Al2O312±1％。可以是珍珠岩加工业丢弃的粉料，以化学成分来恒量珍珠岩尾矿，同样属于优质资源；所述组合物粒度为44μm以下；所述组合物粒度可为20μm以下；所述组合物粒度分布百分比为粒径44-150μm的占90～100％，粒径44μm以下的占0～10％。本专利技术的一种珍珠岩矿物组合物的制备方法，包括以下步骤：选用小于250μm的珍珠岩尾矿，将其粗磨粉碎，然后气流分级，矿料表面改性。所述制备方法；还包括以下步骤：所述粗磨粉碎是将珍珠岩尾矿粉碎，初步筛分收集粒径150μm以下粒料；所述气流分级是指干式涡流气流分级，该分级法是将所述粗磨粉碎后所得粒径150μm以下的该物料再分为小于44μm和大于44μm的两种粒度级别；使所述气流分级所得粒度小于44μm的粒料，进入分配储料仓中，以该粒料为100重量份计，加入钛酸酯组合偶联剂0.8-1.0重量份和表面活性剂脂肪酸0.8-1.0重量份进行表面改性处理，所述表面改性反应温度为120℃～140℃，得主要含SiO2、Al2O3，粒度为44μm以下的所述矿物组合物；或，将所述气流分级所得粒度小于44μm的粒料，经气流磨超细粉碎至-->2.5～10μm粒度，以该粒料为100重量份计，加入钛酸酯组合偶联剂0.8-1.0重量份或硅烷偶联剂0.8-1.0重量份，以高速混合机进行表面改性处理，所述处理反应温度为90～100℃，得主要含SiO2、Al2O3，粒度为20μm以下的所述矿物组合物；所述表面改性设备为高速混合机，尤其为GH-10DY型高速混合机，中间试验为GH-200DY型高速混合机，转速可为900～1000转/分；将所述气流分级所得粒度大于44μm的粒料，进行筛分，再按粒径44-150μm的占90～100％，粒径44μm以下的占0～10％的比例调配，制得主要含SiO2、Al2O3，具有上述粒度分布的矿物组合物。所述组合物的制备方法，还包括以下步骤：将所述筛分后大于150μm的粒料返回上述粗粉碎、气流分级及以后的步骤。所述粗磨粉碎设备为雷蒙磨粗粉碎机，尤其为改进型4R-3216雷蒙磨；所述气流分级设备尤其为干式FJJ-III型空气分级机。本专利技术还提供主要含SiO2、Al2O3，粒度为44μm以下的所述矿物组合物在PVC塑料方面的应用，所述矿物组合物作为填充PVC塑料填料用；所述填料与PVC塑料填料比例为2∶5。本专利技术还提供主要含SiO2、Al2O3，粒度为20μm以下的所述矿物组合物在电缆护套胶料方面的应用，所述矿物组合物作为电缆护套胶料填充料用；特别是用于填充补强氯丁电缆护套胶料用。本专利技术还提供主要含SiO2、Al2O3，粒径44-150μm的占90～100％，粒径44μm以下的占0～10％的矿物组合物在电视机玻壳、电脑显示屏、光学玻璃仪器及玻璃工艺饰品抛光方面的应用，将所述组合物用作抛光磨料。为达到满足橡胶、塑料、油漆涂料和粘合剂等高分子材料行业更高档次需求，为使珍珠岩微粉和相关有机高分子更好进行界面结合，以达到填充补强和改善制品物理机械性能的目的，本专利技术在制备粒度为44μm以下的矿物组合物时，采用钛酸酯偶联剂和表面活性剂，对细粒级中间产品进行微粉表面改性处理；在制备粒度为20μm以下的矿物组合物时，对超细粉体进行表面改性深加工，经气流磨超细粉碎，再表面改性是采用钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂对珍珠岩超细粉体进行表面处理；尤其采用钛酸酯偶联剂为单烷氧基不饱和脂肪酸型，所述单烷氧基不饱和脂肪酸型钛酸酯偶联剂化学分子式为：-->采用硅烷偶联剂进行表面改性处理，处理反应温度为90～100℃。本专利技术具有以下优点和效果：1、本专利技术公开了一种珍珠岩尾矿组合物及综合利用深加工新方法及应用。该方法以珍珠岩尾矿为原料，采用选择性粗粉碎、控制分级、超细粉碎和粉体表面改性技术，合理有效地利用了珍珠岩尾矿。所获得的珍珠岩抛光磨料产品，大于150μm粒级含量为零，小于44μm粒级含量小于10％，完全可以满足电视机玻壳、电脑显示屏和其它玻璃仪器的抛光。所获得的珍珠岩矿物填料用于填充PVC塑料和氯丁电缆护套胶料，制品性能达到或超过GB3830-83和GB7594.7-87标准。2、本专利技术是针对我国珍珠岩产业现状，通过所述工艺技术，为综合利用珍珠岩尾矿开辟了一条有效的利用途径。本专利技术具有工艺简单、流程稳定、产品附加值高、建设费用低、易于实现产业化、有利于环境保护和资源充分合理利用等特点。3、本专利技术表面改性产品，即粒度为150μm以下的珍珠岩矿物填料活性指数大于90％，20μm以下的珍珠岩矿物填料活性指数大于95％。4、本专利技术试验结果表明，改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、一种珍珠岩矿物组合物，主要含珍珠岩尾矿，所述珍珠岩尾矿主要含SiO2、Al2O3，所述组合物粒度为150μm以下。2、根据权利要求1的珍珠岩矿物组合物，所述组合物粒度为44μm以下。3、根据权利要求1的珍珠岩矿物组合物，所述组合物粒度为20μm以下。4、根据权利要求1的珍珠岩矿物组合物，所述组合物粒度分布百分比为粒径44-150μm的占90～100％，粒径44μm以下的占0～10％。5、一种珍珠岩矿物组合物的制备方法，包括以下步骤：选用粒度小于250μm、主要含SiO2、Al2O3的珍珠岩尾矿，粗磨粉碎；气流分级；矿料表面改性。6、根据权利要求5所述的珍珠岩矿物组合物的制备方法，还包括以下步骤：所述粗磨粉碎是将珍珠岩尾矿粉碎，初步筛分收集粒径150μm以下粒料；所述气流分级是指干式涡流气流分级，该分级法是将所述粗磨粉碎后所得粒径150μm以下的该物料再分为小于44μm和大于44μm的两种粒度级别；使所述气流分级所得粒度小于44μm的粒料，进入分配储料仓中，以该粒料为100重量份计，加入钛酸酯偶联剂重量份0.8-1.0和表面活性剂脂肪酸重量份0.8-1.0进行表面改性处理，所述表面改性反应温度为120℃～140℃，得主要含SiO2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新海，李一波，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：