專利名稱：一種硅酸鋯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅酸鋯的制備方法。
背景技術(shù)：
硅酸鋯是陶瓷行業(yè)必不可少的原料之一，其主要作用是乳濁增白。目前在陶瓷行業(yè) 中被廣泛應(yīng)用于釉料和坯料中，在陶瓷用無機顏料中，硅酸鋯被廣泛用于釩鋯藍、鋯鐠 黃、鋯鐵紅等鋯基顏料。隨著我國陶瓷行業(yè)的不斷發(fā)展，硅酸鋯的用量越來越大，2007 年我國全年硅酸鋯生產(chǎn)量大約在27.6 ~30萬噸。
硅酸鋯化學(xué)通式為ZrSiCXt，理論組成為Zr0267.2%、 Si0232.8%。硅酸鋯是一種重 要的高溫無機非金屬材料，具有許多優(yōu)良性能，如熱穩(wěn)定性能好，熱導(dǎo)率低、膨脹系數(shù) 小、高溫強度大等特點。硅酸鋯生產(chǎn)的原材料是鋯英砂，主要產(chǎn)自澳大利亞、南非、越 南、印度尼西亞等國，我國的海南省也有部分產(chǎn)業(yè)。鋯英砂因為雜質(zhì)含量的不同而顯現(xiàn) 紅、黃、淺灰及棕色等不同顏色，不溶于酸和堿。在硅酸鋯中由于選用不同地區(qū)的鋯英 砂其化學(xué)成份略有出入，鋯英砂研磨成硅酸鋯后一般是白色和淺灰色，比重較重，真比 重約為4.7g/cm3，粉體的堆積比重在1.8g/ci^左右。
硅酸鋯作為陶瓷乳濁劑用，對其增白效果影響的主要技術(shù)因素有①化學(xué)成份，② 顆粒粒徑及分布狀況，③雜質(zhì)相含量，④燒失量及水份；同時生產(chǎn)的工藝因素也會影響 其使用效果，包括①硅酸鋯的穩(wěn)定性，②硅酸鋯在介質(zhì)(水)中的分散性。
硅酸鋯的加工是一種物理加工過程，其給陶瓷企業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)保證兩個基本前提，即 增白和穩(wěn)定，硅酸鋯目前有干法和濕法兩種加工方式。
干法加工以雷蒙磨為主，用干法分級機進行分級后將粗料再回到雷蒙磨中，往覆循 環(huán)；濕法加工用球磨機分一道或兩道研磨后再進入攪拌磨或砂磨機中研磨，研磨的物料 經(jīng)酸洗、漂洗、壓濾、煅燒后經(jīng)打粉工序成為成品。
干法加工的缺點為能耗大、噪音大、環(huán)境(粉塵)污染嚴重，但由于工藝簡單仍被 應(yīng)用。
濕法加工的缺點在于工藝流程過于復(fù)雜，酸洗用酸對環(huán)境的污染嚴重，煅燒工藝提 高了生產(chǎn)成本，打粉和分級由于粉塵污染對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡便的硅酸鋯的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種硅酸鋯的制備方法將鋯英砂加入球磨機中，再加入研磨介質(zhì)、水和研磨助劑， 一次性研磨36 40h得到1.0 10微粒的超細粉體，其中，鋯英砂、研磨介質(zhì)、水和研 磨助劑的重量比為l:2.2 2.7:0.4 0.6:0.0003 0.0005。
其中，球磨機的長徑比要求在1.9 2.5,轉(zhuǎn)速在23 27轉(zhuǎn)/分。
其中，所述的研磨介質(zhì)為高鋁介質(zhì)球、氧化鋯增韌氧化鋁介質(zhì)球、氧化鋯增韌硅酸 鋯介質(zhì)球或氧化鋯介質(zhì)球。其中，所述的高鋁介質(zhì)球，其含鋁量為92%以上。
其中，所述的研磨介質(zhì)粒徑為(pl5mm、 (pl3mm、 cpl0mm、 cp8mm和cp6mm中任意 兩種規(guī)格或任意三種規(guī)格或任意四種規(guī)格的組合。
優(yōu)選的組合有
粒徑為(pl5mm、 cpl3mm、 (pl0mm的研磨介質(zhì)按重量比35 40:35 40:20 30的混合物。
粒徑為cpl3mm、 cpl0mm、 cp8mm的研磨介質(zhì)按重量比30 40:30 45:15 40的混合物。
粒徑為(pl0mm、 cp8mm、 (p6mm的研磨介質(zhì)按重量比20 30:30 50:20 50的混合物。
粒徑為cpl3mm、 (pl0mm、 (p8mm、 cp6mm的研磨介質(zhì)按重量比20 25:30 40:30 40:10 20的混合物。
其中，所述的研磨助劑為三乙醇胺和焦磷酸鈉按重量比2:1的混合物，或三乙醇胺 和六偏磷酸鈉按重量比2:1的混合物。
有益效果本發(fā)明采用球磨機，通過對研磨介質(zhì)、水、研磨助劑的調(diào)節(jié)，用相對短 的時間， 一次性將鋯英砂加工研磨成硅酸鋯要求的細磨，且鋯含量及其它介質(zhì)成份均達 到硅酸鋯行業(yè)標準的要求。且本發(fā)明方法沒有對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染的酸洗和煅燒工藝， 因此既節(jié)能又環(huán)保。


圖1為傳統(tǒng)干法生產(chǎn)工藝流程圖； 圖2為傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施例方式
根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實 施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當也不會 限制權(quán)利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
以下實施例所使用的球磨機為江蘇拜富色釉料有限公司生產(chǎn)的長徑比在2.0的10T球磨機，轉(zhuǎn)速為27轉(zhuǎn)/分，額定功率為130kw。 實施例1:
將10T直徑〈80目(0.16mm)的鋯英砂加入球磨機中，加入25T含鋁量為92%以 上的高鋁介質(zhì)球(粒徑為(pl3mm、 (plOmm、 (p8mm、 cp6mm的高鋁介質(zhì)球按重量比 25:30:30:15的混合物)，再加入6T水和3kg研磨助劑(三乙醇胺和焦磷酸鈉按重量比 2:1的混合物)， 一次性研磨40h，得到超細粉體，經(jīng)檢測其粒徑為(15()=1.25拜， d9o=4.78nm，達到超細粉體的顆粒要求。
實施例2:
將10T直徑〈80目(0.16 mm)的石英砂加入到球磨機中，加入25T氧化鋯增韌氧 化鋁介質(zhì)球(粒徑為cpl3mm、 (plOmm、 cp8mm的高鋁介質(zhì)球按重量比40:40:20的混合 物)，再加入5.5T水和3.5kg研磨助劑(三乙醇胺和六偏磷酸鈉按重量比2:l的混合物)， 一次性研磨36h，得到超細粉體。經(jīng)檢測，其粒度為ds(Tl.47^im， d9o=4.9(Hun，達到超
細粉體的顆粒要求。
實施例3:
將10T直徑〈80目(0.16 mm)的石英砂加入到球磨機中，加入22T氧化鋯介質(zhì)球 (粒徑為(pl5mm、 (pl3mm、 (pl0mm的氧化鋯介質(zhì)球按重量比40:35:30的混合物)，再 加入4T水和3kg研磨助劑(三乙醇胺和六偏磷酸鈉按重量比2:l的混合物)， 一次性研磨 38h，得到超細粉體。經(jīng)檢測，其粒度為d5G=1.55nm， (19()=5.32阿，達到超細粉體的顆 粒要求。
實施例4:
將10T直徑〈80目(0.16mm)的鋯英砂加入球磨機中，加入27T氧化鋯增韌硅酸 鋯介質(zhì)球(粒徑為(plOmm、 (p8mm、 cp6mm的高鋁介質(zhì)球按重量比25:40:30的混合物)， 再加入5T水和5kg研磨助劑(三乙醇胺和焦磷酸鈉按重量比2:1的混合物)， 一次性研 磨40h，得到超細粉體，經(jīng)檢測其粒徑為d5Q=1.17Mm， d9o=3.98|jm，達到超細粉體的 顆粒要求。
權(quán)利要求
1、一種硅酸鋯的制備方法，其特征在于將鋯英砂加入球磨機中，再加入研磨介質(zhì)、水和研磨助劑，一次性研磨36～40h得到1.0～10微粒的超細粉體，其中，鋯英砂、研磨介質(zhì)、水和研磨助劑的重量比為1∶2.2～2.7∶0.4～0.6∶0.0003～0.0005。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的球磨機的長徑比 為1.9 2.5，轉(zhuǎn)速為23 27轉(zhuǎn)/分。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨介質(zhì)為高鋁 介質(zhì)球、氧化鋯增韌氧化鋁介質(zhì)球、氧化鋯增韌硅酸鋯介質(zhì)球或氧化鋯介質(zhì)球。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的高鋁介質(zhì)球，其 含鋁量為92%以上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨介 質(zhì)粒徑為(pl5腿、(pl3腿、(plO腿、(p8腿和(p6腿中任意兩種規(guī)格或任意三種規(guī)格 .或任意四種規(guī)格的組合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨介質(zhì)粒徑為 cpl5mm、 cpl3mm、 (plOmm按重量比35 40:35 40:20 30的混合物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨介質(zhì)粒徑為 (pl3mm、 (pl0mm、 (p8mm按重量比30 40:30 45:15 40的混合物。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨介質(zhì)粒徑為 (pl0mm、 (p8mm、 (p6mm按重量比20 30:30 50:20 50的混合物。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨介質(zhì)粒徑為 (pl3mm、 (pl0mm、 cp8mm、 (p6mm按重量比20 25:30 40:30 40:10 20的混合物。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯的制備方法，其特征在于所述的研磨助劑為三乙 醇胺和焦磷酸鈉按重量比2:1的混合物，或三乙醇胺和六偏磷酸鈉按重量比2:1的混合 物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅酸鋯的制備方法，將鋯英砂加入球磨機中，再加入研磨介質(zhì)、水和研磨助劑，一次性研磨36～40h得到1.0～10微粒的超細粉體，其中，鋯英砂、研磨介質(zhì)、水和研磨助劑的重量比為1∶2.2～2.7∶0.4～0.6∶0.0003～0.0005。本發(fā)明采用球磨機，通過對研磨介質(zhì)、水、研磨助劑的調(diào)節(jié)，用相對短的時間，一次性將鋯英砂加工研磨成硅酸鋯要求的細磨，且鋯含量及其它介質(zhì)成份均達到硅酸鋯行業(yè)標準的要求。且本發(fā)明方法沒有對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染的酸洗和煅燒工藝，因此既節(jié)能又環(huán)保。
文檔編號C01B33/20GK101502815SQ200910024810
公開日2009年8月12日 申請日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者范盤華, 郝小勇 申請人:江蘇拜富色釉料有限公司