本发明专利技术公开了一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法，包括以下步骤：(1)配制电气石悬浊液；(2)搭建分选装置；(3)分选电气石微粒：分选池的内部盛放有步骤(1)的电气石悬浊液，将两个电极片完全浸没于电气石悬浊液中；然后开启电源，持续输出10～100V的恒定电压进行分选，直至两个电极片之间的电气石悬浊液变为澄清，实现带有不同种类电荷的电气石微粒的分选。本发明专利技术利用静电场将带有不同电荷种类的电气石微粒进行分选，分别得到带有正电荷的电气石微粒和带有负电荷的电气石微粒，无需添加任何分散剂，所得电气石微粒亦无毒、无味、环保、无污染，有利于不同种类电荷电气石微粒的精细化应用。化应用。化应用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法
[0001]本专利技术属于非金属矿物粉体深加工
，具体是一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法。
技术介绍
[0002]电气石是一种天然的硼硅酸盐矿物，化学通式为：XY3Z6[Si6O
18
][BO3]3W4，其中X＝Ca
2+
、Na
+
、K
+
或空位，Y＝Li
+
、Mg
2+
、Fe
2+
、Mn
2+
、Al
3+
、Cr
3+
、Fe
3+
，Z＝Al
3+
、Mg
2+
、Fe
3+
、V
3+
、Cr
3+
，T＝Si
4+
、Al
3+
，B＝B
3+
，W＝OH
‑
、F
‑
、O2‑
。电气石属三方晶系，其空间群为R3m，对称型为L33P，c轴为唯一的三次旋转对称轴。由于特殊的结构和复杂的化学组分，电气石晶体内部存在未成键的孤电子对，正负电荷中心分别位于c轴两端，具有天然的自发极化、热电性、压电性和发射远红外性能，在节能环保、人体健康等领域呈现出很好的开发潜力。
[0003]电气石的特殊性能与其粒径有关，在同样的外界环境下，粒径越小的电气石粉体的自发极化强度和远红外发射率越强，因此电气石多以粉体甚至超细粉的形式应用。但是电气石矿物细化和超细化深加工的机制对其电荷特性、红外发射性能及其高效利用等都具有显著影响，例如，经过细化后的电气石，有的微粒只带正电荷，有的只带负电荷，还有的微粒两端分别带正负电荷，这使得电气石微粒在深加工和应用过程极易发生团聚现象，限制了其功能化应用。申请号为201711397409.1的文献公开了一种添加电气石纳米颗粒的聚合物纤维的制备方法及应用，通过大功率超声将电气石纳米颗粒均匀分散在聚合物溶液中以避免其团聚，提高聚合物材料的血管通畅性，但是此方法只适用于纳米粒径的电气石微粒与聚合物共同应用的条件。目前尚无将带有不同种类电荷的电气石微粒分选出来的方法。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法。
[0005]本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006](1)配制电气石悬浊液：将电气石微粒分散于非导电液体介质中，得到分散均匀的电气石悬浊液；
[0007](2)搭建分选装置：将电源的正负极通过电源输出线分别与两个电极夹电连接；每个电极夹均夹持有一个电极片；两个电极片中的一个为正极电极片、另一个为负极电极片；两个电极夹通过绝缘支架固定于分选池上，以固定两个电极片的间距，形成封闭的分选装置；
[0008](3)分选电气石微粒：分选池的内部盛放有步骤(1)的电气石悬浊液，将两个电极片完全浸没于电气石悬浊液中；然后开启电源，持续输出10～100V的恒定电压进行分选，直至两个电极片之间的电气石悬浊液变为澄清，实现带有不同种类电荷的电气石微粒的分选。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0010](1)本专利技术利用静电场将带有不同电荷种类的电气石微粒进行分选，分别得到带有正电荷的电气石微粒和带有负电荷的电气石微粒，无需添加任何分散剂，所得电气石微粒亦无毒、无味、环保、无污染，有利于不同种类电荷电气石微粒的精细化应用。
[0011](2)本专利技术不仅针对纳米至微米级别的电气石微粒，对于超过微米级别的电气石微粒也能采用精细化破碎的方法使其适用，适用范围广。
[0012](3)本专利技术只需制备电气石悬浊液和搭建分选装置，即可收集带有不同种类电荷的电气石微粒，工艺简单，周期短，实用性强，易于工业化生产。
[0013](4)本专利技术得到的带有同种电荷的电气石微粒不易团聚，有利于应用过程的分散。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的分选装置的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例1的正极电极片上得到的电气石微粒扫描电子显微镜放大1万倍的SEM图片；
[0016]图3为本专利技术实施例1的负极电极片上得到的电气石微粒扫描电子显微镜放大1万倍的SEM图片；
[0017]图4为本专利技术实施例1的正极电极片表面沉积的电气石微粒的负电电势分布图；
[0018]图5为本专利技术实施例1的负极电极片表面沉积的电气石微粒的正电电势分布图。
[0019]图中，电源1、电源输出线2、电极夹3、电极片4、绝缘支架5、分选池6。
具体实施方式
[0020]下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本专利技术权利要求的保护范围。
[0021]本专利技术提供了一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法(简称方法)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0022](1)配制电气石悬浊液：将电气石微粒分散于粘度小于3
×
10
‑3Pa
·
s的非导电液体介质中，得到分散均匀的电气石悬浊液；
[0023]优选地，步骤(1)中，分散工艺是：在30～50kHz的频率下超声10～200min。
[0024]优选地，步骤(1)中，电气石微粒包括纳米(1～100nm)电气石微粒、亚微米(0.1～1μm)电气石微粒和微米(1～100μm)电气石微粒；当电气石微粒的粒径大于微米级别时，通过精细化破碎(本实施例采用球磨)加工后得到电气石悬浊液，具体是：将电气石微粒和球磨球加入粘度小于3
×
10
‑3Pa
·
s的非导电液体介质中球磨；球磨结束后，去除球磨球，再静置后去除底部的大粒径沉淀，得到稳定的分散均匀的电气石悬浊液。
[0025]优选地，步骤(1)中，电气石微粒与球磨球的质量比1～20:20～200(优选1～10:50～200)，球磨球的直径为3～10mm，球磨工艺是在300～1500r/min的转速下球磨30～100min；静置时间为1～3h；球磨球采用氧化锆陶瓷球；球磨在行星式球磨机中进行。
[0026]优选地，步骤(1)中，电气石微粒的质量与非导电液体介质的体积比为1～20g:100～300mL，优选1～10g:100～300mL。
[0027]优选地，步骤(1)中，所述非导电液体介质采用无水乙醇。
[0028](2)搭建分选装置：将电源1的正负极通过电源输出线2分别与两个电极夹3电连接；每个电极夹3均夹持有一个电极片4；两个电极片4中的一个为正极电极片、另一个为负极电极片；两个电极夹3通过绝缘支架5固定于分选池6的上边缘处，以固定两个电极片4的间距，形成封闭的分选装置；
[0029]优选地，步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于带电特性的电气石微粒的分选方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)配制电气石悬浊液：将电气石微粒分散于非导电液体介质中，得到分散均匀的电气石悬浊液；(2)搭建分选装置：将电源的正负极通过电源输出线分别与两个电极夹电连接；每个电极夹均夹持有一个电极片；两个电极片中的一个为正极电极片、另一个为负极电极片；两个电极夹通过绝缘支架固定于分选池上，以固定两个电极片的间距，形成封闭的分选装置；(3)分选电气石微粒：分选池的内部盛放有步骤(1)的电气石悬浊液，将两个电极片完全浸没于电气石悬浊液中；然后开启电源，持续输出10～100V的恒定电压进行分选，直至两个电极片之间的电气石悬浊液变为澄清，实现带有不同种类电荷的电气石微粒的分选。2.根据权利要求1所述的基于带电特性的电气石微粒的分选方法，其特征在于，步骤(1)中，电气石微粒包括纳米电气石微粒、亚微米电气石微粒和微米电气石微粒；当电气石微粒的粒径大于微米级别时，将电气石微粒和球磨球加入非导电液体介质中球磨；球磨结束后，去除球磨球，再静置后，得到稳定的分散均匀的电气石悬浊液。3.根据权利要求2所述的基于带电特性的电气石微粒的分选方法，其特征在于，步骤(1)中，电气石微粒与球磨球的质量比1～20:20～200，球磨球的直径为3～10mm，球磨工艺是在300～1500r/min的转速下球磨30～100min；静置时间为1～3h；球磨球采用氧化锆陶瓷球；球磨在行星式球磨机中进...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁金生，李东浩，张红，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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