非金属矿物粉体表面改性技术
非金属矿深加工及矿物材料试题库 (1)

1.粉碎定义:利用外力(人力、机械力、电力、热核力、风力等)克服固体物料分子间内聚力,将固体粒度减小的操作。
3.粒度:颗粒的大小称为粒度。
4.等效粒径:是指当一个颗粒的某一物理特性与同质球形颗粒相同或相近时 , 就用该球形颗粒的直径代表这个实际颗粒的直径。
5. 比表面能:是固体颗粒表面增加单位面积所需要的能量。
6. 碱熔法提纯:是在500℃以上的高温下,氢氧化钠与石墨等非金属矿物中的杂质(硅酸盐等)起反应,一部分生成溶于水的反应产物,被水浸出除去。
7. 酸溶(浸)法提纯:是盐酸等酸溶液与非金属矿物中的着杂质铁的各种化合物(Fe 2O 3、FeO 、Fe 2(OH)3、Fe(OH)2、FeCO 3等)起反应,生成溶于水的氯化铁等,通过洗涤除去。
8. 氧化漂白法提纯:是采用强氧化剂,在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁。
同时,将深色有机质氧化,使其成为能被洗去的无色氧化物。
9. 高温煅烧法提纯:是将非金属矿物中比较容易挥发的杂质(碳质、有机质等),以及特别耐高温的矿物中耐火度较低的矿物通过煅烧二蒸发掉。
10. 奈思斯特附面层:浸出过程是发生于固-夜两相间的反应,固体处在液体中其表面附着一层液体,这个液层叫奈思斯特附面层,其厚约0.03mm 。
11. 扩散控制反应:固液界面上的化学反应速度远快于浸出剂扩散到界面的速度,此时反应处于“停工待料”状态,反应速度受扩散速度控制。
12. 化学处理改性:即通过矿物与碱、酸、盐等化合物作用,改变或改善矿物的理化性能。
13. 表面处理改性:即通过矿物与有机偶联剂等改性剂作用,改善其表面化学性能,或与其他涂敷材料作用,改善其表面物理或机械性能。
13. 热处理和高温处理改性:即通过加热的方法或高温煅烧的方法,使矿物的物理或化学性能得到该变或改善。
14. 粉体表面改性:是指用物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理,有目的地改变粉体材料表面的物理化学性质,如表面能、表面润湿性、电性、吸附和反应特性、表面结构和官能团、等等,以满足现代新材料,新工艺和新技术发展的需要。
石英粉体表面疏水化改性及其研究进展

石英粉体表面疏水化改性及其研究进展马宏相;陈荣芳;吕剑明【摘要】表面改性是非金属矿深加工的一种重要技术之一,能显著提高非金属矿的应用性能和实用价值。
本文通过表面改性原理、改性方法及工艺、改性剂及其应用,综述了近年来石英粉体改性技术的研究进展,并探讨了石英粉体表面改性技术的发展趋势。
%Surface modification was one of the most important methods in nonmetal deep processing , which can improve the application performances and practical values of nonmetal mineral.The resent research progress of quartz powder modification including principles , methods, technologies, modifier and its application were summarized.The surface modification tendency of quartz powder was also discussed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P38-39)【关键词】石英粉体;表面改性;改性剂;趋势【作者】马宏相;陈荣芳;吕剑明【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳 550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳 550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳 550003【正文语种】中文【中图分类】TD985石英的主要成分是SiO2,是地球上储量丰富的矿产资源之一。
由于具有稳定的物理和化学性能、无毒、无味、无污染、强耐酸性、耐高温、高耐湿、良好的透光性、抗辐射、低膨胀、低应力等性能,除应用于陶瓷、玻纤、保温材料、耐火材料等,在塑料、橡胶、油漆涂料、电绝缘封装材料等领域作为填料广泛使用,以提高复合材料性能,降低成本。
无机粉体表面改性技术发展现状与趋势

Z n h ii he g S u ln
( hn nvr t o n g& T c n l y ( e n , e n 0 0 3 C ia C i U i s y fMii a e i n eh o g B l g) B l g 10 8 , hn ) o i t i t A s a tS r c o ict n i o eo em jrt h i e r r es giogncp w es w i a t ot m b t c :u a em df a o n f h a c nq s o o si nra i o d r , hc h sum s i — r f i i s t o e u f p c n h
表面 改性是 优化无 机粉 体材 料性 能 的关键 技术 之一 , 对提 高无机 粉 体 的应用 性 能和 价 值起 着 至关 重要 的作 用 。中 国无 机粉体 表 面改性 技术 的研 究 开 发始 于 2 0世 纪 8 0年代 。2 0世 纪 9 O年 代 以后 , 由 于 塑料 、 胶 、 料 等 相关 产 业 的快 速 发展 , 国无 橡 涂 中 机粉 体表 面改性 技 术 的研 发 和 应 用 速 度加 快 , 于 并
2 0世纪 9 0年 代末 开始 了专 用 于表 面 改性 设 备 的研
面改 性方 法 , 它利 用有 机 表 面 改性 剂 分 子 中 的官 能
团在 颗粒 表 面 吸 附或 化 学 反 应 对 颗 粒 表 面 进 行 改 性 。所用 表 面改性 剂 主要 有 偶联 剂 ( 烷 、 酸 酯 、 硅 钛
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rz d; n h e eo me tp op c n rn r lo f r c s d ie a d t e d v l p n r s e t d te d wee as o e a t . a e Ke r s n ra i p wd r ; c a i o u a emo i c t n;u a e mo i e y wo d :i o g n c o e s me h n s m fs r c df a i s r c d f r f i o f i
非金属矿粉体加工技术现状与发展

1 非金属矿物粉体加工技术现 状 J
1 1 粉碎分级 .
解石 、大理 石 、 白云石 、石 膏 、重 晶石 、滑石 、叶 蜡 石 、绿泥 石 、膨 润 土 、伊 利石 、硅灰 石 、煤 系硬 质 高 岭岩 、玻璃原 料石 英岩 等只进行 简 单的拣选 和 分 类 。 目前 工 业 上 进 行 选 矿 提 纯 的 非金 属 矿 主 要 有 :石棉 、石墨 、高岭土 、硅藻土 、石英 、云母 、石 榴 子石 、蓝 晶石 、夕线石 、红柱 石 、蛭石 、菱 镁矿 、 长石 、金红石 、锆 英砂 、萤石 等 。由于优质 滑石 资 源 的 日渐减少 ,2 0 年开 始了低 品位 滑石的选矿加 05
细碳酸钙浆料加工技术 、超细非金属矿粉改性 及复合 技术 、超细高 白度煅烧高岭土加工技术、球形非金属矿粉加工技术和针 状非金属矿粉加工技术等方面的显著进展 ;并对非金属矿物的粉碎分级 技术 、 选矿提纯技术 以及表面改性技术的发展趋势进
行 了展 望 。
关键词 :非金 属矿 ;粉体 ;加工 技术 中图分类号:T 7 D9 文献标 识码 :A 文章编 号 :10 — 3 62 0 )4 0 0 — 4 0 7 9 8 (0 70 — 0 3 0
i 0 6 T ep e e t tt s p o r s n e eo me t n s f r c s i g tc n l g f o — t l cmi e a s u h a o n 2 0 . h r s n a u , r g e sa d d v l p n  ̄e d p o e sn h o o o n n mea l n r l s c s mmiu in s o e y i c nt o
、 、 、 、
石棉 主要 采用 风选和 筛分 分级 ;石墨天 然可浮
非金属矿粉的表面改性研究及应用

下干燥填料矿粉,至其含水率低于O % . ,投人高速 5
搅 拌 机 中, 不 同质 量 的钛酸 酯 偶联 剂 以l5 将 :比例 用
钛酸酯偶联剂是一类具有两性结构的物质, 其
分子 中 一端 易 于水 解 的烷氧 基( 0) R 与无机 物 表面 的 自由质子 发生 化学 反应 ,形成 牢 固的 T 一 0键 , i 在 填 料表面 直接 生成 偶联 化层;另 一端 基团则 具有 亲有机 物质 的性 质,可与有 机物 质分 子反 应或 物理 缠绕 。从而把 两种 性 质不相 同的材料 牢 固 的结 合起
22实验 方法 .
性,提高材料 的机械强度和综合性能。 本文以碳酸钙的表面改性为例, 讨论用钛酸酯
偶联剂 和硬脂 酸对 非金属 矿粉 的表面 改性 方法 和效 果评价 。 l改性 剂及 实现机 理
11 酸 酯 偶 联 剂 .钛
用钛酸 酯 偶联剂 改性 :在 烘 箱 中于 15 lO 0一  ̄ IC
油性基团,可防止碳酸钙粒子分散性能。 改性剂 的用量受 矿物 的表面特 性和矿 物粉 体 的
比表面 积等 因素决定 。 2 实验 部分
21 . 试验 试 样 与设备
重质碳酸钙粉( 平均粒径 1 m ,钛酸酯偶联 0u )
 ̄(T )硬 脂 酸, J S, T 液体 石蜡 ( 白油)聚 氯乙稀 (VC , , P ) 双 辊 混炼机 , 高速 搅拌机 。
中图分类号:T 30 Q 2. 4
文献标识码 :B
文章编号:10 — 7(06 50 1— 041 220 ) — 40 6 0 0 3
Su ya dAp l aino raeMo i ct no nM eal n rl| h n i a t l/ nin nvri td pi t f u fc df ai f n c o S i o No - tlc i Miea Z a gGu- ne /Xij gU ies y l a a t
非金属矿产资源节约与综合利用技术进展

热,不需要单设粉体加热装置 ;④可 以在一机上实现二
种以上改 『剂的覆合改 f和两种 以上粉体的复合改 陛。 生 ! 生
3 5尾矿 综 合利用 技术 .
石 墨、高岭土、萤石 、温石棉 、蓝晶石矿物等 非
3 1非金属 矿开 采技 术 . 我 国非金属矿 山企业分散 、数量大 、规模小 ,生
产 技术水 平 比较落 后 。近 年来 ,通过 治理 整顿 和重
度- m含量 ≥9%、最 大粒径 3 1、平均粒 径 2 7 ~5 7 1
0. 3~ 0. 5Um 。
又如超细煅烧 高岭土生产技术 :超细研磨设备 , 2 0 年采用B 5 0 00 P 0 研磨剥片机 ,2 0 年N2 0 年 ,随 01 05 着C M3 0 和 C M50 大型搅拌 磨相 继问世 ,现已 Y 00 Y 00 形成1 / 的生产 线装 备 ,能耗 由1 0 W ・ / 降低 万t a 8k ht
粉体干法连续表 面改性工业化集成技术 。该技术特 点
是 :①连 续生产 、负压 运行 ,无粉 尘污 染 、操作简 便、单位产 品能耗低(0 0 W ・ /) 3 5k h t;②对粉体的改 性剂的分散 f好,颗粒表面包覆均匀 ;③依靠 自 生 摩擦加
以上 ;蓝晶石族矿物 、碎云母等开发相对较晚的非金 属矿 产 ,也研 发了 专用 的选 矿工 艺流 程设备 ;膨 润 土 、凹凸棒石 等粘 土矿物 的提纯技术亦取得 了新的进
目前各开采矿 山都有大量积存 ,不仅造成资源 的 浪费 ,而且给生态环境带来危害。因此 ,研究开发低 品位矿石选矿提纯技术 ,对低品位矿石进行选矿提纯 和综 合利用 ,是 资源节约 的又一技术途径 。
非金属矿物粉体材料制备与处理技术

非金属矿物粉体材料制备与处理技术非金属矿加工利用的目的是通过肯定的技术、工艺、设备生产出充足市场要求的具有肯定粒度大小和粒度分布、纯度或化学成分、物理化学性质、表面或界面性质的粉体材料以及肯定尺寸、形状、机械性能、物理性能、化学性能、生物功能等的功能性产品或制品。
非金属矿物加工利用技术重要包含以下二个方面:(1)颗粒制备与处理技术。
重要包括矿石的粉碎与分级技术、选矿提纯技术、矿物(粉体)的表面或界面改性技术、脱水干燥技术、造粒技术等;(2)非金属矿物材料加工技术。
重要包括非金属矿物材料的原材料配方技术、加工工艺与设备等。
1.1颗粒制备与处理技术颗粒制备与处理技术是非金属矿物粉体材料所必需的加工技术,目的是通过肯定的技术、工艺、设备生产出充足市场要求的具有肯定粒度大小和粒度分布、纯度或化学成分、物理化学性质、表面或界面性质的非金属矿物粉体材料或产品。
(1)“粉碎与分级”是以充足应用领域对粉体原(材)料粒度大小及粒度分布要求的粉体加工技术。
重要讨论内容包括:粉体的粒度、物理化学特性及其表征方法;不同性质颗粒的粉碎机理;粉碎过程的描述和数学模型;物料在不同方法、设备及不同粉碎条件和粉碎环境下的能耗规律、粉碎及分级效率或能量利用率及产物粒度分布;粉碎过程力学;粉碎过程化学;粉体的分散;助磨剂的筛选及应用;粉碎与分级工艺及设备;粉碎及分级过程的粒度监控和粉体的粒度检测技术等。
它涉及颗粒学、力学、固体物理、化工原理、物理化学、流体力学、机械学、岩石与矿物学、晶体学、矿物加工、现代仪器分析与测试等诸多学科。
(2)“表面改性”是以充足应用领域对粉体原(材)料表面性质及分散性和与其它组分相容性要求的粉体材料深加工技术。
对于超细粉体材料和纳米粉体材料表面改性是提高其分散性能和应用性能的重要手段之一,在某种意义上决议其市场的占有。
非金属矿物粉体材料的重要讨论内容包括:表面改性的原理和方法;表面改性过程的化学、热力学和动力学;表面或界面性质与改性方法及改性剂的关系;表面改性剂的种类、结构、性能、使用方法及其与粉体表面的作用机理和作用模型;不同种类及不同用途无机粉体材料的表面改性工艺条件及改性剂配方;表面改性剂的合成和表面改性设备;表面改性效果的表征方法;表面改性工艺的自动掌控;表面改性后无机粉体的应用性能讨论等。
密友集团一项目入选江苏“金桥工程”

阻燃应用[】 北京化工大学学 报, 0 6, 3 4 : —1 . J. 2 0 3 ( )9 1 [ ] 1 姚超 , 国生 , 1 高 林西平 , . 等 硅烷偶联剂对纳米二 氧化 钛表面改 性的研究[] 无机材料学报 , 0 6 2 ( ) 3 —3 O J. 2 0 , 12 : l 5 2. 【 】 l 沈志 刚, 2 蔡楚江 , 麻树林 . 超细颗粒的气流强湍流分散与表面改 性处理技术【 . R】 第七届全 国颗粒 制备 与处理学术暨应 用研 讨
35—39.
[ 1 水 林 , 彩 丽 , 1郑 8 王 陈骏 涛 . 机 粉 体 表 面 改 性 技 术 现状 与 研 究 进 无
展 … . 工矿物与加工 , 0 7 3 ( : — 1 化 2 0 , 6 增) 1 1 . 【 9 项素云 , l】 田春香 , 谢洪勇 . 滑石粉表 面改性 填充P 复 合体系研 P
会论文集 . 山东 : 国粉 体 技 术杂 志社 , 0 4: 0 4 中 2 0 2 —2 .
பைடு நூலகம்
[ 7杨 玉芬 , 国胜 , 向阳 , . 21 盖 郝 等 利用化学激 发原理实现粉煤灰表 面包覆[] 有色矿冶 , 0 5 l 0 6 . J. 2 0 : 6 -1 1 [8 张清辉 , 2】 郑水林 , 张强 . 氢氧化镁/ 氧化铝复 合阻燃剂的植被 氢 及 其在 EVA材料 中的应 用[】 北 京科技大学学 报 , 0 7, 9 J. 2 0 2
表征【]非金属矿 , 0 8, ( ) 2 -2 J. 2 0 3l1 : 2 4. [7 王利剑 , 3] 郑水林 , 舒锋 . 硅藻土负载Ti O 复合材料的制备与光降 解 性 能 研 J . 酸 盐学 报 , 0 6,4 7 : 2 -8 6. ]硅 2 0 3 ()8 3 2 [ 8王利剑 , 3】 郑水林 , 舒锋 . 纳米Ti / 藻土复合光催化材料 的制 O: 硅 备与表征[]过程工程学 报, 0 6 6S ) l 5 6 . J. 2 0 , ( 2 : 6 一l 8 [9 王利剑 , 31 郑水林 , 田文杰 . 载体xri /硅藻土中T O: Cro i 相变及 晶 粒 生长的影响… . 硅酸盐学 报, 0 8 3 ( 1 : 6 4 6 8 2 0 . 6 1 ) l 4 —1 4 .
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P oe t& T c n lg rjc e h oo y
非 金属矿 物 粉体 表 面改性 技 术
本 项 技 术 成 果 包 括 干 法 连 续 表 面 改 性 技 术 、 SLG 型 该项 技术成果 已于 2 0 0 7年 3月 l 3通 过 了 中 国 建 1 7
连 续 粉 体 表 面 改 性 机 , 湿 法 表 面 改 性 技 术 ; 煅 烧 高 岭 土 筑 材 料 工 业 协 会 组 织 的 技 术 成 果 鉴 定 ( 材 鉴 字 [ 0 7 建 20 】
改 性 温 度 可 以 根 据 需 要 方 便 调 节 , 可 达 到 130 ~ 铝和超 细 氢氧化 镁、超 细二 氧化硅 ( 白炭黑) 、超 细绢 云母 粉 、 l 40℃ ; ④ 可 以 在 一 机 上 实 现 二 种 以 上 改 性 剂 的 复 合 改 超 细 硅 藻 土 、 氧 化 铁 红 等 的 湿 法 表 面 改 性 研 究 开 发 , 部 分 已
性和二 种以上粉体 的复合改 性。 该项技术及 S LG连 续 粉 体 表 面 改 性 机 已 有 l 0多 台 0
在工 业上 得到 了应 用 。 湿法 表面 改性 工艺 适用 于湿 法制 备无 机超 细粉 体工 艺 ,
( )应 用 于 超 细 轻 质 碳 酸 钙 、超 细 重 质 碳 酸 钙 、超 细 高 特 别是 1 i 以下无 机超 细和纳 米粉体 ,如超 细和 纳米碳酸 套 T I 自度 煅 烧 高 岭 土 、滑 石 粉 等 非 金 属 矿 物 超 细 粉 体 的 表 面 钙 、超 细重质 碳酸 钙、超 细氢 氧化铝 和氢 氧化镁 、超 细二氧
0 ,并 获 2 0 0 7年 建 筑 材 料 科 学 技 术 进 步 奖 二 等 表 面 改 性 技 术 , 陶 瓷 颜 料 表 面 改 性 技 术 ,纳 米 粉 体 的 表 第 0 3号 ) 面 改 性 技 术 、 硅 灰 石 矿 纤 的表 面 改 性 等 。
一
奖 。其 中 的 SLG型 连 续 粉 体 表 面 改 性 机 已获 得 国 家 发 明
5 kW h/ ) 0 t ;② 对 粉 体 和 表 面 改 性 剂 的分 散 性 好 ,颗 粒 性 均 匀 , 表 面 改 性 效 果 较 好 。 表面包 覆均匀 。 湿法表 面改性 的关键 技术是 表面 改性剂 的使用 方法 、配
特 殊 设 计 的 改 性 腔 强 制 松 散 粉 体 物 料 和 分 散 表 面 改 方 和 干 燥 工 艺 设 备 。 因是 大 多 数 有 机 表 面 改 性 剂 不 溶 于 水 , 原 性 剂 , 形 成 涡 旋 二 相 流 , 使 表 面 改 性 剂 能 迅 速 、 均 匀 或 不 能 直 接 添 加 ;此 外 ,干 燥 温 度 要 控 制 适 当 , 不 能 太 高 , 以 均 等 地 与 颗 粒 表 面 作 用 , 包 覆 于 颗 粒 表 面 ; 单 位 产 品 改 免 表 面 改 性 剂 分 解 。 本 技 术 的 特 点 正 是 较 好 的 解 决 了 这 两 个 性 剂 用 量 少 ; 特 别 适 用 于 超 细 粉 体 的 表 面 改 性 ; ③ 依 靠 问题 : ① 根 据 浆 液 中 使 用 的 要 求 选 择 和 配 制 表 面 改 性 剂 ; ②
该成果是 以 S LG 型 连 续 粉 体 表 面 改 性 机 为 核 心 ,包 2 超细粉 体湿 法表 面改性 技术
对于 湿法超 细粉 碎或其 它湿法 制粉工 艺来说 ,超 细粉体 在干 燥 中会形成 硬团 聚体 , 因此 要在 干燥后设 置打散 解聚设
其 特 点 是 :① 连 续 生 产 , 负压 运 行 。表 面 改 性 剂 与 备 ( 即使设 置 打散作 业 难 以完全 复 原 ) 。在 湿法超 细 粉碎 之 被 改 性 粉 体 物 料 根 据 改 性 配 方 , 自动 连 续 进 入 改 性 机 , 后 、干燥之 前进行 表面 改性不 仅可 以防止超 细粉 体在干燥 中 改 性 好 的 粉 体 物 料 经 旋 风 集 料 器 冷 却 和 收 集 。 整 套 系 统 形成 难 以解 聚的硬 团聚 体 ,而且 因湿式状 态下 颗粒分散 均匀 无 粉 尘 污 染 ,操 作 简 便 , 单 位 产 品 能 耗 低 ( 0 ~ 3 使得表 面改性 剂分 子与颗 粒 的接触机 会较均 等 ,表 面包覆 改
改 性 , 其 主 要 技 术 指 标 优 于 国 内 其 他 技 术 , 与 国 外 该 领 化 硅( 白炭 黑) 的表面 改性 。 等
域 的 先 进 技 术 相 当 。用 于 d , 1 I超 细 轻 质 碳 酸 钙 。≤ l I 0u l
由于 湿 法 表 面 改 性 既 可 以进 行 有 机 包 覆 , 也 可 以进 行 无
和 超 细 重 质 碳 酸 钙 的 表 面 改 性 , 单 机 生 产 能 力 可 以 达 到 机 包 覆 , 产 品 表 面 包 覆 均 匀 ,分 散 性 好 , 因 此 ,产 品 的 应 用
自摩 擦 加 热 , 不 需 要 另 设 粉 体 加 热 装 置 。 依 靠 转 子 和 定 采 用干燥 效率 高 、兼 具干 燥和解 聚( 团聚 ) 用 的多功 能干 软 作 子 高 速 旋 转 与 粉 体 物 料 的 冲 击 、 剪 切 和 摩 擦 作 用 产 生 粉 燥 机 。
体表 面 改 性 所 需 的 温 度 。 本 项 目课 题 组 已 完 成 了 纳 米 碳 酸 钙 、 阻 燃 用 超 细 氢 氧 化
专 利 ( 利 号 :ZL0 2 l 5. 授 权 公 告 日 : 2 0 专 2 2l 7, 3 0 3年
5月 l 日 ) 4 。
.
技பைடு நூலகம்术 介 绍
1 、非金 属矿粉 干法 连续表 面改性 工艺 与设备
括 表 面 改 性 工 艺 和 配 方 的 非 金 属 矿 粉 干 法 连 续 表 面 改 性 工业 化 集 成 技 术 。