一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法及其作为橡胶填料的应用技术

本发明专利技术公开了一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法，将含白云石尾矿置于湿法搅拌磨，将粉磨后的浆料进行抽滤、烘干、粉碎得到含白云石尾矿超细粉体；再将该粉体加入到配备有加热定时装置的高速搅拌改性机内，得到表面疏水且粒度分布较窄的功能性粉体材料。还公开了将其作为橡胶填料的应用，包括：将改性后的含白云石尾矿填充入氯丁橡胶。改性后的氯丁橡胶的拉伸强度为13.6MPa；拉伸伸长率为424％；拉伸永久变形为6％；硬度为84；低温(

【技术实现步骤摘要】
一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法及其作为橡胶填料的应用


[0001]本专利技术涉及固体废物处理处置与资源化领域，尤其涉及一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法及其作为橡胶填料的应用。

技术介绍

[0002]近几十年，我国的经济的高速发展使得矿产资源的开发利用达到了空前的规模。含白云石尾矿一般为磷灰石与萤石等矿物选别作业后产生的固体废物。目前含白云石尾矿主要采取堆存的处理方式，不仅侵占了大量的土地资源，还会污染环境并带来了大量的资源浪费等问题，每年需投入大量的资金对尾矿坝进行维护，不利于经济建设和环境协调发展，给国家和企业带来了巨大负担。如能实现含白云石尾矿的资源化和高价值化利用，不仅会取得显著的经济效益，也会不断减少尾矿堆积带来的长久性的环境负效应。
[0003]目前或内外的含白云石尾矿综合回收利用主要为生产建筑材料，如微晶玻璃、建筑陶瓷、免烧砖和空心砖、水泥、混凝土集料等，以及土壤改良和矿物肥料等用途。虽然利用量大，但附加值并不理想。
[0004]中国专利(CN114956632B)公开了一种白云石基尾矿建筑豆石。焙烧后的白云石基尾矿、调和剂、粉煤灰和水的摩尔比为(5
‑
6)：1：(7
‑
8)。将焙烧后的白云石基尾矿粉碎，然后与调和剂、粉煤灰混合得到混合料，将混合料加水进行造粒，养护得到白云石基尾矿建筑豆石。
[0005]中国专利(CN102060505B)公开了一种白云石尾矿砖的制备方法。将白云石尾矿浆筛除＞5mm的杂物，通过自然风干或设备烘干后得到含水量＜5％的白云石尾矿，然后将固化剂9～10.8重量份和白云石尾矿81～82.93重量份、水6.27～10重量份碾压拌合均匀，最后将拌合后的混合料送入模具，压制成型得到砖坯，再进行养护后即得。
[0006]中国专利(CN112573842B)公开了一种石灰石矿山尾矿白云石用于水泥生产配料方法。开采前先进行钻孔取样，检测矿料中的MgO的含量，将MgO含量差距超过0.5％的采样点划分至不同区域，分区开采；将各区域的矿石分别采用锤式破碎机破碎；在均化料仓中采用圆堆堆存，根据水泥生产一天的处理量确定圆堆的大小和高度，根据检测结果计算分区开采的各区矿料在圆堆中的占比，使堆存后圆堆中MgO含量不大于2.7％。
[0007]总的来看，目前含白云石尾矿的利用主要存在的问题是：含白云石尾矿开发的目标产品的市场资源化利用一般用于低端的建筑材料，比如豆石，砖，水泥等，没有发挥出其最大的经济价值。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法及其作为橡胶填料的应用，以含白云石尾矿为原料，通过对含白云石尾矿进行超细加工，将粉磨后的浆料进行抽滤、烘干、粉碎得到含白云石尾矿超细粉体；再将该粉体加入到配备有加热定时装置的高
速搅拌改性机内，得到表面疏水且粒度分布较窄的功能性粉体材料。将改性后的含白云石尾矿填充入氯丁橡胶，得到改性白云石填充氯丁橡胶。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]本专利技术一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0011]步骤一：将含白云石尾矿置于湿法搅拌磨中，球磨，将粉磨后的浆料进行抽滤、烘干、粉碎，即得含白云石尾矿超细粉体；
[0012]步骤二：将所述含白云石尾矿超细粉体加入配备加热定时装置的高速搅拌改性机内，设定改性温度为75℃
‑
95℃，表面改性剂以注射或喷雾形式加入到搅拌中的含白云石尾矿粉体中，改性过程为20
‑
60min，得到改性含白云石尾矿粉体，即改性含白云石浮选尾矿。
[0013]进一步的，所述步骤一中：球磨时间为40
‑
50min，研磨体采用直径3mm的氧化铝球，单级球磨，料球比为0.8，磨矿浓度70％，磨机转速为700r/min，。
[0014]进一步的，球磨时间为45min。
[0015]进一步的，所述步骤二中：所述高速搅拌改性机转速为800
‑
1100r/min，表面改性剂重量为含白云石尾矿粉体的1
‑
2％。
[0016]进一步的，所述表面改性剂为硬脂酸钠。
[0017]进一步的，所述含白云石尾矿超细粉体的粒径小于5.5μm占90wt％。
[0018]一种上述制备的改性含白云石浮选尾矿作为橡胶填料的应用，包括：将所述改性含白云石尾矿粉体添加至橡胶中，根据胶料配方制得含改性白云石尾矿的橡胶。
[0019]进一步的，改性含白云石尾矿粉体，按重量比用量15
‑
25份；橡胶，用量50
‑
150份；防老剂AW，用量0.5
‑
1.5份；防老剂4010NA，用量0.5
‑
1.5份；氯化镁，用量2
‑
6份；硬脂酸，用量0.2
‑
0.8份；促进剂TMTD，用量0.2
‑
0.8份；促进剂DDM，用量0.5
‑
1.5份；阻燃剂TBC，用量0.5
‑
1.5份；三氯化锑，用量5
‑
15份；沉淀白炭黑，用量20
‑
40份；半补强炭黑，用量20
‑
30份；快压出炭黑，用量15
‑
25份；癸二酸二辛酯，用量20
‑
30份。
[0020]进一步的，改性含白云石尾矿粉体，按重量比用量20份；橡胶，用量100份；防老剂AW，用量1份；防老剂4010NA，用量1份；氯化镁，用量4份；硬脂酸，用量0.5份；促进剂TMTD，用量0.5份；促进剂DDM，用量1份；阻燃剂TBC，用量1份；三氯化锑，用量10份；沉淀白炭黑，用量30份；半补强炭黑，用量25份；快压出炭黑，用量20份；癸二酸二辛酯，用量25份；改性含白云石尾矿粉体，20份。
[0021]进一步的，所述橡胶为氯丁橡胶。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0023]本专利技术采用的为来源非常广泛易得的含白云石尾矿，工艺简单，生产过程较为宽容，较容易应用于工业实践中。
[0024]本专利技术采用选矿后废弃的富含白云石的尾矿作为填料，既有利于降低生产成本，也有利于解决固体废渣带来的环境污染问题，同时也为巨量含白云石尾矿的资源化利用提供了新的可行途径。
[0025]专利技术过程中采用了干法改性技术，减少过程中三废排放，保证了过程绿色、安全环保性和经济性。
[0026]所制备的橡胶增强填料都是市场年需求量几百万吨、市场需求旺盛的产品，较好地解决了目前技术产品应用中存在的不足。
[0027]将改性后的含白云石尾矿填充入氯丁橡胶后，其拉伸强度为13.6MPa；拉伸伸长率为424％；拉伸永久变形为6％；硬度为84；低温(
‑
55℃)下会被破坏。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性含白云石浮选尾矿的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：将含白云石尾矿置于湿法搅拌磨中，球磨，将粉磨后的浆料进行抽滤、烘干、粉碎，即得含白云石尾矿超细粉体；步骤二：将所述含白云石尾矿超细粉体加入配备加热定时装置的高速搅拌改性机内，设定改性温度为75℃
‑
95℃，表面改性剂以注射或喷雾形式加入到搅拌中的含白云石尾矿粉体中，改性过程为20
‑
60min，得到改性含白云石尾矿粉体，即改性含白云石浮选尾矿。2.根据权利要求1所述的改性含白云石浮选尾矿的制备方法，其特征在于：所述步骤一中：球磨时间为40
‑
50min，研磨体采用直径3mm的氧化铝球，单级球磨，料球比为0.8，磨矿浓度70％，磨机转速为700r/min，。3.根据权利要求2所述的改性含白云石浮选尾矿的制备方法，其特征在于：球磨时间为45min。4.根据权利要求1所述的改性含白云石浮选尾矿的制备方法，其特征在于：所述步骤二中：所述高速搅拌改性机转速为800
‑
1100r/min，表面改性剂重量为含白云石尾矿粉体的1
‑
2％。5.根据权利要求1所述的改性含白云石浮选尾矿的制备方法，其特征在于：所述表面改性剂为硬脂酸钠。6.根据权利要求1所述的改性含白云石浮选尾矿的制备方法，其特征在于：所述含白云石尾矿超细粉体的粒径小于5.5μm占90wt％。7.根据权利要求1
‑
6任一项所制备的改性含白云石浮选尾矿作为橡胶填料的应用，其特征在于：将所述改性含白云石尾矿粉体添加至橡胶中，根据胶料配方制得含改性白...

【专利技术属性】
技术研发人员：江峰，刘剑飞，白娟，侯玮，吕晓艳，彭艳荣，李满年，南凯，孙小乐，
申请(专利权)人：内蒙古博研智成金属矿产资源综合利用工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：