一种活性硅微粉的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种活性硅微粉的生产方法，该产品属于优质高纯石英精加工领域；本发明是以优质高纯石英99.7-99.9％、硅烷偶联剂kh560和含氨为26％的氨水1：1的混合物0.1-0.3％为原料，以高温烧结炉、破碎机、研磨机、磁选机、搅拌罐、高速搅拌机、气流分级机为设备，通过高纯石英的烧结熔融后凝固、破碎、研磨、磁选、活化、分级、包装后制得成品，产品活性硅微粉具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好，物理和化学性质稳定、光学性质独特、粒度分布可控的优点，因其表面具有活性从而可与多种原材料混溶，能减少沉淀、分层、开裂并降低生产成本、提高经济效益，是一种用途极为广泛的无机非金属材料。
【专利说明】一种活性硅微粉的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于天然石英精加工领域，尤其涉及一种以天然石英为原料工业化生产活性硅微粉的方法。
【背景技术】
[0002]活性硅微粉是以天然石英为原料，通过高温烧结熔融、机械冲击、破碎、超细研磨、磁选、活性化、气流分级等一系列工艺加工而成，产品外观为白色粉末，无结团，无杂色颗粒，由于其介电性能优异，热膨胀系数低，导热系数高，悬浮性能好，物理、化学性能稳定，光学性质独特，粒度分布可控，作为填料使用提高固化产物的抗冲击强度、弹性模量、耐气候性、耐潮湿性的作用，因其表面具有活性从而可与多种原材料混溶，能减少沉淀、分层、开裂现象，并能降低生产成本、提高经济效益，因而是一种用途极为广泛的无机非金属材料。其主要用途是:在橡胶制品中的用作天然橡胶、顺丁橡胶的填料，由于其粉体易于分散，混炼工艺性能好，压延和压出性能优良，可提高硫化胶的硫化速度和增进粘性，尤其是超细级活性硅微粉，可取代部分白炭黑作填料，对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用；在仿皮革制作中作为填料，其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机填料。在塑料制品中作为聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品的增强剂，使塑料抗张强度好、耐磨性好。在熔制仪器玻璃和玻纤中，由于活性硅微粉颗粒细小，纯度高，在制玻生产中易熔化、时间短，制品如硼硅仪器玻璃、中性器皿等产品的理化性能和外观质量均达到相应标准，且节能效果显著；用于玻纤直接拉丝新工艺，可大大提高了玻纤配合料的均化程度和加快炉内的玻化速度。活性硅微粉因其颗粒接近圆形，且超细，是金属件良好的洗涤磨料，在洗涤轴承时，光洁度可达3.0以上。在配制涂料中可取代沉淀硫酸钡、滑石粉，用于调合漆、底漆等的配制中，不仅起到填充增容作用，而且对于提高油漆细度、流平性能、漆膜硬度，缩短涂料研磨时间。在电器绝缘封装材料中用作电器产品环氧树脂绝缘封填料，不仅可大幅度增加填充量而更重要的是对于降低混合料体系的粘度，改善加工性能，提高混合料对高压电器线圈的渗透性，降低固化物的膨胀系数和固化过程中的收缩率，提高固化物的热、电、机械性能诸方面起到有益作用。本发明产品以优质高纯石英、硅烷偶联剂kh560、含氨为26%的氨水为原料，以高温烧结炉、破碎机、研磨机、磁选机、搅拌罐、高速搅拌机、气流分级机为设备，通过高纯石英砂的烧结熔融后凝固、破碎、研磨、磁选、活化、分级包装后制得成品，该工艺流程的主要优点是:使用通用设备、生产工艺简单、生产条件温和、无有毒有害气体和液体排放，可批量生产并生产出高质量的活性硅微粉。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的问题是提供一种工业化生产活性硅微粉的方法，该方法以优质高纯石英99.7-99.9%、硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水I:1的混合物0.1-0.3%为原料，以高温烧结炉、破碎机、研磨机、磁选机、搅拌罐、高速搅拌机、气流分级机为设备，通过高纯石英的烧结熔融后凝固、破碎、研磨、磁选、活化、分级、包装后制得成品。
[0004]本发明可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种活性硅微粉的生产方法，其特征是由以下步骤构成:
[0006](I)将配方量的优质高纯石英送入送入高温烧结炉，调炉内温度为18300C -1870°C，熔化时间为12.5-13.5小时，得到高纯石英熔融体，熔化结束后停止向高温烧结炉供电，降温至常温冷却后得到大块的固体高纯熔融石英，先经机械冲击成小块后送入破碎机破碎成直径为2-5毫米的石英砂。
[0007](2)将直径2-5毫米的石英砂送到研磨机进行研磨，控制研磨机的进料和出料速度均衡，喂料和出料的数量为1.2-1.4吨/小时，研磨机的转速为20-22转/分，研磨时间为2.6-2.8小时，研磨成颗粒度为300-2000目的硅微粉，经研磨机研磨后的硅微粉送入磁选机，磁选时间为0.1-0.2小时后将微量的含磁、含金属及金属氧化物的娃微粉颗粒进行分离去除，剩余的即为颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉。
[0008](3)将颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉送入高速搅拌机，调高速搅拌机的转速为880-920转/分，搅拌时间以硅微粉自然升温至88-92°C时，此时将配方量的硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水按1:1的比例混合后的混合液送入高速搅拌机，继续高速搅拌0.5-0.6小时，使硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水混合液与硅微粉充分混合，当温度达到128-132?时，停止搅拌，让其自然降温至常温，得到颗粒度为300-2000目的活性硅微粉。
[0009](4)将颗粒度为300-2000目的活性硅微粉送入气流分级机，在气流的作用下，将300-800目、800-1500目、1500-2000目的活性硅微粉的依次从分级机输出，装袋后得到成品O
[0010]上述步骤(I)中所述的高温烧结炉中的熔融温度为1830°C时、对应的熔化时间为13.5小时；熔融温度为1850°C时、对应的熔化时间为13小时；熔融温度为1870°C时、对应的熔化时间为12.5小时。
[0011]上述步骤⑵中所述研磨机的转速为20转/分时，对应的研磨时间为2.8小时；研磨机的转速为21转/分时，对应的研磨时间为2.7小时；研磨机的转速为22转/分时，对应的研磨时间为2.6小时。
[0012]本发明的有益效果是:提供了一种工业化生产活性硅微粉的方法，该生产方法具有:使用通用设备、生产工艺简单、生产条件温和、无有毒有害气体和液体排放，可批量生产并生产出高质量的活性硅微粉。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体的实施例，进一步详细描述本发明。
[0014]实施例1
[0015]将占总量为99.7%的优质高纯石英送入送入高温烧结炉，调炉内温度为1830°C，熔化时间为13.5小时，得到高纯石英熔融体，熔化结束后停止向高温烧结炉供电，降温至常温冷却后得到大块的固体高纯熔融石英，先经机械冲击成小块后送入破碎机破碎成直径为2-5毫米的石英砂；将直径2-5毫米的石英砂送到研磨机进行研磨，控制研磨机的进料和出料速度均衡，喂料和出料的数量为1.2-1.4吨/小时，研磨机的转速为20转/分，研磨时间为2.8小时，研磨成颗粒度为300-2000目的硅微粉，经研磨机研磨后的硅微粉送入磁选机，磁选时间为0.1-0.2小时后将微量的含磁、含金属及金属氧化物的硅微粉颗粒进行分离去除，剩余的即为颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉；将颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉送入高速搅拌机，调高速搅拌机的转速为880-920转/分，搅拌时间以硅微粉自然升温至88-92°C时，此时将占总量为0.3%的硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水按1:1的比例混合后的混合液送入高速搅拌机，继续高速搅拌0.5小时，使硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水混合液与硅微粉充分混合，当温度达到128°C时，停止搅拌，让其自然降温至常温，得到颗粒度为300-2000目的活性硅微粉；将颗粒度为300-2000目的活性硅微粉送入气流分级机，在气流的作用下，将300-800目,800-1500目、1500-2000目的活性硅微粉的依次从分级机输出，装袋后得到成品。
[0016]实施例2
[0017]将占总量为99.8%的优质高纯石英送入送入高温烧结炉，调炉内温度为1850°C，熔化时间为13小时，得到高纯石英熔融体，熔化结束后停止向高温烧结炉供电，降温至常温冷却后得到大块的固体高纯熔融石英，先经机械冲击成小块后送入破碎机破碎成直径为2-5毫米的石英砂；将直径2-5毫米的石英砂送到研磨机进行研磨，控制研磨机的进料和出料速度均衡，喂料和出料的数量为1.2-1.4吨/小时，研磨机的转速为21转/分，研磨时间为2.7小时，研磨成颗粒度为300-2000目的硅微粉，经研磨机研磨后的硅微粉送入磁选机，磁选时间为0.1-0.2小时后将微量的含磁、含金属及金属氧化物的硅微粉颗粒进行分离去除，剩余的即为颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉；将颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉送入高速搅拌机，调高速搅拌机的转速为880-920转/分，搅拌时间以硅微粉自然升温至88-92°C时，此时将占总量为0.2%的硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水按1:1的比例混合后的混合液送入高速搅拌机，继续高速搅拌0.55小时，使硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水混合液与硅微粉充分混合，当温度达到130°C时，停止搅拌，让其自然降温至常温，得到颗粒度为300-2000目的活性硅微粉；将颗粒度为300-2000目的活性硅微粉送入气流分级机，在气流的作用下，将300-800目,800-1500目、1500-2000目的活性硅微粉的依次从分级机输出，装袋后得到成品。
[0018]实施例3
[0019]将占总量为99.9%的优质高纯石英送入送入高温烧结炉，调炉内温度为1870°C，熔化时间为12.5小时，得到高纯石英熔融体，熔化结束后停止向高温烧结炉供电，降温至常温冷却后得到大块的固体高纯熔融石英，先经机械冲击成小块后送入破碎机破碎成直径为2-5毫米的石英砂；将直径2-5毫米的石英砂送到研磨机进行研磨，控制研磨机的进料和出料速度均衡，喂料和出料的数量为1.2-1.4吨/小时，研磨机的转速为22转/分，研磨时间为2.6小时，研磨成颗粒度为300-2000目的硅微粉，经研磨机研磨后的硅微粉送入磁选机，磁选时间为0.1-0.2小时后将微量的含磁、含金属及金属氧化物的硅微粉颗粒进行分离去除，剩余的即为颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉；将颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉送入高速搅拌机，调高速搅拌机的转速为880-920转/分，搅拌时间以硅微粉自然升温至88-92°C时，此时将占总量为0.3%的硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水按1:1的比例混合后的混合液送入高速搅拌机，继续高速搅拌0.6小时，使硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水混合液与硅微粉充分混合，当温度达到132°C时，停止搅拌，让其自然降温至常温，得到颗粒度为300-2000目的活性硅微粉；将颗粒度为300-2000目的活性硅微粉送入气流分级机，在气流的作用下，将300-800目,800-1500目、1500-2000目的活性硅微粉的依次从分级机输出，装袋后得到成品。
【权利要求】
1.一种活性硅微粉的生产方法，使用的原料按重量百分比计算:包括优质高纯石英99.7-99.9%、硅烷偶联剂1^560和含氨为26%的氨水I:1的混合物0.1-0.3%;其特征是: 步骤⑴将配方量的优质高纯石英送入送入高温烧结炉，调炉内温度为18300C -1870°C，熔化时间为12.5-13.5小时，得到高纯石英熔融体，熔化结束后停止向高温烧结炉供电，降温至常温冷却后得到大块的固体高纯熔融石英，先经机械冲击成小块后送入破碎机破碎成直径为2-5毫米的石英砂； 步骤(2)将直径2-5毫米的石英砂送到研磨机进行研磨，控制研磨机的进料和出料速度均衡，喂料和出料的数量为1.2-1.4吨/小时，研磨机的转速为20-22转/分，研磨时间为2.6-2.8小时，研磨成颗粒度为300-2000目的硅微粉，经研磨机研磨后的硅微粉送入磁选机，磁选时间为0.1-0.2小时后将微量的含磁、含金属及金属氧化物的娃微粉颗粒进行分离去除，剩余的即为颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉； 步骤(3)将颗粒度为300-2000目纯净的硅微粉送入高速搅拌机，调高速搅拌机的转速为880-920转/分，搅拌时间以硅微粉自然升温至88-92°C时，此时将配方量的硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水按1:1的比例混合后的混合液送入高速搅拌机，继续高速搅拌0.5-0.6小时，使硅烷偶联剂kh560和含氨为26%的氨水混合液与硅微粉充分混合，当温度达到128-132?时，停止搅拌，让其自然降温至常温，得到颗粒度为300-2000目的活性硅微粉； 步骤(4)将颗粒度为300-2000目的活性硅微粉送入气流分级机，在气流的作用下，将300-800目、800-1500目、1500-2000目的活性硅微粉的依次从分级机输出，装袋后得到成品O
2.根据权利要求1所述的一种活性硅微粉的生产方法，其步骤(I)的特征是:所述的高温烧结炉中的熔融温度为1830°C时、对应的熔化时间为13.5小时；熔融温度为1850°C时、对应的熔化时间为13小时；熔融温度为1870°C时、对应的熔化时间为12.5小时。
3.根据权利要求1所述的一种活性硅微粉的生产方法，其步骤(2)的特征是:所述研磨机的转速为20转/分时，对应的研磨时间为2.8小时；研磨机的转速为21转/分时，对应的研磨时间为2.7小时；研磨机的转速为22转/分时，对应的研磨时间为2.6小时。
【文档编号】C01B33/18GK104445226SQ201310440045
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】陈立艳 申请人:新沂市宏润石英硅微粉有限公司