專利名稱：一種由礦渣構(gòu)成的工業(yè)填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到橡膠、塑料、防水建筑材料制品及涂料工業(yè)中的充填料，該填料是以煤矸石、石煤、褐煤、油頁巖等劣質(zhì)燃料在850℃～1050℃溫度下煅燒后余下的礦渣，通過磨細→風(fēng)選→表面活化后生成。
目前市售的橡膠、塑料、防水建材及涂料的充填料如炭黑、白炭黑、陶土粉、立德粉、鈦白粉、碳酸鈣等都不居于由礦渣構(gòu)成的工業(yè)填料。
本發(fā)明從我國的實際情況出發(fā)，特在是在橡膠、塑料、防水建材及涂料工業(yè)日益發(fā)展的情況下，對充填料的需求量也日益俱增，但常規(guī)的充填料生產(chǎn)能耗高，如每生產(chǎn)一噸炭黑所需能耗相當(dāng)于5噸標(biāo)準(zhǔn)煤，白炭黑所需耗能4噸標(biāo)準(zhǔn)煤，連最通用的碳酸鈣每噸耗能也需400公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，因此，這些充填料的價格都很高，根據(jù)市場調(diào)查表明，炭黑每噸價1800～2500元，白炭黑每噸4000元左右，立德粉每噸1500元左右、碳酸鈣600元左右，鈦白粉每噸高達1萬元以上，相應(yīng)增加了生產(chǎn)成本及用戶的負擔(dān)。
本發(fā)明的目的在于克服公知充填料價格貴的缺點，提供一種廉價的、高浸潤性、節(jié)能型的新型工業(yè)填料。
上述目的可以這樣來達到煤矸石、石煤、褐煤等劣質(zhì)煤發(fā)熱量低，灰份高，一噸劣質(zhì)煤經(jīng)850℃～1050℃燃燒后(可發(fā)電)將產(chǎn)生650～800公斤的灰渣，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這些灰渣中含二氧化硅、三氧化二鋁、碳及少量有機質(zhì)等有效成份，它具有跟炭黑相類似的層狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)單元是硅和氧、鋁和氧所形成的四面體，這二種四面體又相互形成八面體，沿表面層方向有羥基或氧的活性點，在層間，一部分硅被鋁置換，一部分鋁又被鎂或鐵置換，從而產(chǎn)生未配對電子，為此，可以發(fā)生吸附和配位作用。特別是經(jīng)800℃～1050℃高溫焙燒后的二氧化硅和三氧化二鋁處于無定形狀態(tài)，使其層狀結(jié)構(gòu)的層間規(guī)整性好，具有較好的活性，易于跟大分子高聚物進行交聯(lián)作用。另外，二氧化硅和三氧化二鋁的表面通常被硅醇基(Si-OH)、鋁醇基(Al-OH)所覆蓋，硅醇基和鋁醇基具有極強的反應(yīng)性能，可在其表面進行芳族化或接枝聚合。鑒于以上特性，將劣質(zhì)煤通過850℃～1050℃焙燒后的渣，排渣雜質(zhì)和水份后進行磨細，保證粒度在300目以上就行，通過風(fēng)選，進行表面活化，在表面活化中，通常采用物理方法-高速旋轉(zhuǎn)或化學(xué)方法加有機的硅烷偶聯(lián)劑等，化學(xué)方法處理表面在于在顆粒的表面層形成有機化合物。制成后的礦渣工業(yè)填料具有與炭黑相類似的層狀結(jié)構(gòu)，作為充填料應(yīng)用于橡膠、塑料、防水建材及涂料工業(yè)中。
本發(fā)明的填料與公知的填料相比具有如下優(yōu)點1、價格低廉，本填料的原料來源豐富、生產(chǎn)工藝簡單、成本低、經(jīng)濟效益顯著;
2、生產(chǎn)能耗低，每生產(chǎn)一噸填料只需耗能100公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能效益明顯;
3、加工工藝性能良好，易于混煉，吃粉速度快、粉塵飛揚小，有利于改善操作環(huán)境和降低制品的能耗;
4、對高聚物有極好的浸潤性，在橡膠、塑料中分散狀況良好;
5、在制品的配方中能等量或部分的代替高耐磨炭黑、通用炭黑、半補強炭黑、噴霧炭黑、白炭黑、輕質(zhì)碳酸鈣等常規(guī)填料中的一種或幾種，可廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、防水建材及涂料行業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種由礦渣構(gòu)成的工業(yè)填料，它涉及到橡膠、塑料、防水建筑材料制品及涂料工業(yè)的充填料，其特征在于它是以石煤、煤矸石、褐煤等劣質(zhì)燃料，在850℃～1050℃溫度下煅燒后的渣為主要原料，通過粗磨→細磨→風(fēng)選→表面活化后生成成，在顆粒的表面層具有有機化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)填料，其特征在于在高速表面活化后的重量百分比是礦渣95～100%
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)填料，其特征在于在化學(xué)活化劑處理后的重量百分比是礦渣不小于95～99%
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)填料，其特征在于每噸成本不大于500元。
全文摘要
一種由礦渣直接生成的工業(yè)填料，它涉及到橡膠、塑料、防水建筑材料及涂料工業(yè)中的充填料。它由石煤、煤矸石、褐煤通過850℃～1050℃焙燒后的礦渣為主要原料，經(jīng)過磨細→風(fēng)選→表面活化處理后生成?？梢匀〈亢凇滋亢?、輕質(zhì)碳酸鈣等常規(guī)填充料，每噸成本不大于500元，是橡膠、塑料、防水建筑材料及涂料工業(yè)中的理想充填料，加工方便。
文檔編號C09C3/10GK1052128SQ8910579
公開日1991年6月12日 申請日期1989年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月27日
發(fā)明者徐敏康, 施谷泉, 陸明輝 申請人:湖南省煤炭科學(xué)研究所