專(zhuān)利名稱(chēng)：煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠工業(yè)用原材料的生產(chǎn)方法，特別是一種通過(guò)煅燒的方法制備煤系高嶺土填料的工藝，屬于非金屬礦超細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氯化丁基橡膠瓶塞是我國(guó)目前大力推廣的產(chǎn)品，配方中主要填充料為煅燒高嶺土，煅燒高嶺土作為填料制備藥用橡膠瓶塞，是用于藥品的包裝，關(guān)系到人體健康，對(duì)潔凈度要求很高，不能污染，同時(shí)對(duì)填料中的重金屬元素如銅、鉛、鋅和有害金屬錳的含量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了嚴(yán)格限制。常用的制備煅燒高嶺土的方法有以下幾種(1)王寨民等公開(kāi)了一種高嶺土煅燒加工生產(chǎn)工工藝，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?2143757，其方法是將高嶺土磨成325目以下的粉料，將粉料送入漿桶水法打漿，然后干燥、煅燒，產(chǎn)品用于造紙和高檔涂料；(2)薛巧英等公開(kāi)了一種濕法超細(xì)煅燒高嶺土的生產(chǎn)方法，申請(qǐng)?zhí)枮?1141668，其方法是將高嶺土礦石破碎成325目，利用濕法超細(xì)、閃蒸干燥，再通過(guò)電加熱煅燒的方法制備煅燒高嶺土。(3)北京市中科材料工程研究所公開(kāi)了一種高嶺石煅燒精制高嶺土專(zhuān)利申請(qǐng)，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0101929，其方法是將高嶺石破碎粉磨到10-160目，加水?dāng)嚢?，壓制成多孔狀物體后進(jìn)行焙燒，粉磨，除鐵提純亂精制的高嶺土，為化工、造紙、電子陶瓷等提供材料。
上述的制備高嶺土的方法是采用濕法操作，通過(guò)添加分散劑、攪拌打漿、粉碎完成工藝流程，其不足之處是在濕法操作中需要大量的水，容易造成環(huán)境污染；工藝中需要干燥，耗費(fèi)能源，成本偏高；煅燒高嶺土產(chǎn)品中-2μm粒度含量達(dá)不到要求，只能作為造紙、涂料、電子陶瓷原料；由于生產(chǎn)工序多，容易引入有害金屬元素銅、鉛、鋅、錳等，不利于作為丁基膠塞的原材料使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，節(jié)省能源，產(chǎn)品粒細(xì)符合要求，有害金屬元素少，可作為丁基膠塞原材料使用的煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由以下步驟完成將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到2-8mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量1.5-3％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在900-980℃溫度下煅燒5-7小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.3-0.5％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
本發(fā)明的優(yōu)化方法為將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到3-6mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量2％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在950℃溫度下煅燒6小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.4％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
本發(fā)明中活性增白劑采用AlCl3·3H2O。表面改性劑采用硬脂酸。
本發(fā)明所提供的煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法，由于采用利用沖擊式破碎機(jī)破碎，并添加活化增白劑、通過(guò)煅燒再加入表面改性劑進(jìn)行第二次超細(xì)粉碎，利用粉碎機(jī)的機(jī)械作用力進(jìn)行改性的方法，加工過(guò)程中不需要加入水，采用的是干法操作，降低了生產(chǎn)成本，制備出的超細(xì)煤系高嶺土有害金屬含量低，粒度符合要求，能夠作為氯化丁基橡膠瓶塞的補(bǔ)強(qiáng)填料使用。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中的選礦、洗礦工序是為了提高高嶺土的純度，高嶺土是一種灰色或黑色的塊狀礦石，呈片狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)該工藝后礦石的化學(xué)成份含量10-2SiO2，44.28；Al2O3，38.9；TiO2，0.97；Fe2O3，0.56；K2O，0.13；Na2O，0.09；CaO，0.12；MgO，0.12；灼失量為14.88％。接近高嶺石的理論值，高嶺土中高嶺石的含量在95％以上。
粗碎是將原料破碎到2-8mm，便于拌入活化增白劑，同時(shí)有利于下一道工序沖擊式粉碎機(jī)粉碎；活化增白劑采用AlCl3·3H2O，加入量為高嶺土重量的1.5-3％，為一種工業(yè)化學(xué)試劑，常用于凈水劑主，在高溫狀態(tài)下，分解成活性氯與煤系高嶺土中的銅、鉛、鋅、錳、鐵形成氣態(tài)氯化物而揮發(fā)掉，起到降低銅、鉛、鋅、錳的含量，鐵影響產(chǎn)品白度，活化增白劑可以讓鐵在高溫狀態(tài)下?lián)]發(fā)，具有提高產(chǎn)品白度的功能，Al形成活性三氧化鋁，有利于提高煅燒高嶺土的活性和粉碎效果，增加與橡膠的界面作用。
超細(xì)粉碎將煤系高嶺土粉碎到-2μm，有利于煅燒，提高白度，選用的沖擊式粉碎機(jī)為CXF-51型，陜西咸陽(yáng)非金屬研究設(shè)計(jì)院制造。
煅燒的溫度為900-980℃，煅燒時(shí)間為5-7小時(shí)。燃燒隧道窯長(zhǎng)68米，截面為1.5×2.0m2，高溫帶長(zhǎng)10米，窯車(chē)長(zhǎng)1.5米。
表面改性劑硬脂酸，添加量為煅燒后的煤系高嶺土重的0.3-0.5％，它是丁基橡膠瓶塞制造過(guò)程中使用的活化劑，無(wú)毒，在補(bǔ)強(qiáng)填料的制備工藝中添加硬脂酸，可以改善填料與橡膠的親油性，使得填料與橡膠的相容性得到提高，進(jìn)一步增強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)效果，提高瓶塞的物理機(jī)械性能。
解聚粉碎工藝采用CXF-51型沖擊式粉碎機(jī)，將煅燒后的煤系高嶺土中的結(jié)轉(zhuǎn)和凝聚的顆粒打散，同時(shí)利用其機(jī)械作用力對(duì)煅燒煤系高嶺土進(jìn)行表面改性。
實(shí)施例一
將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到2mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量1.5％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在900℃溫度下煅燒5小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.3％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
實(shí)施例二將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到8mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量3％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在980℃溫度下煅燒7小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.5％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
實(shí)施例三將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到5mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量2％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在950℃溫度下煅燒6小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.4％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
實(shí)施例四將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到7mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量1.9％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在9600℃溫度下煅燒5.6小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.45％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
實(shí)施例五將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到8mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量13％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在980℃溫度下煅燒7小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后添加其重量的0.5％的表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
權(quán)利要求
1.一種煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法，其特征在于它由以下步驟完成將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到2-8mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量1.5-3％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在900-980℃溫度下煅燒5-7小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后，添加其重量的0.3-0.5％的表面改性劑，送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法，其特征在于它由以下步驟完成將經(jīng)過(guò)選礦、洗礦后的煤系高嶺土原礦進(jìn)行粗碎，使原料破碎到3-6mm；在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入其總重量2％的活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎至-2μm；將超細(xì)粉碎后的煤系高嶺土裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道在950℃溫度下煅燒6小時(shí)；煅燒后的煤系高嶺土冷卻后，添加其重量的0.4％的表面改性劑，送入解聚機(jī)粉碎到-10μm以下得到成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法，其特征在于活性增白劑采用AlCl3·3H2O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法，其特征在于表面改性劑采用硬脂酸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補(bǔ)強(qiáng)填料的方法，屬于非金屬礦超細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域。其主要工藝過(guò)程包括過(guò)選礦、洗礦后、粗碎，在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細(xì)粉碎后裝入匣缽?fù)ㄟ^(guò)窯車(chē)送入燃燒隧道高溫煅燒；煅燒后的煤系高嶺土再添加表面改性劑送入解聚機(jī)粉碎得到成品。本工藝加工過(guò)程中不需要加入水，采用的是干法操作，降低了生產(chǎn)成本，制備出的超細(xì)煤系高嶺土有害金屬含量低，粒度符合要求，能夠作為氯化丁基橡膠瓶塞的補(bǔ)強(qiáng)填料使用。
文檔編號(hào)C08L9/00GK1654549SQ20051001820
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者程先忠, 徐德明, 彭軒明, 沈上越, 金燦 申請(qǐng)人:宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所