一种熔融石英空心球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石英空心球制备领域，尤其涉及一种熔融石英空心球的制备方法。
【背景技术】
[0002]耐火氧化物空心球气孔结构密闭，热阻大，可以直接作为高温窑炉的绝热填充料，或者做成空心球制品以及配制轻质浇注料，在高温节能领域应用广泛。相对于氧化铝，氧化锆等氧化物，熔融石英具有热膨胀系数下，热导率低，熔融石英空心球具有抗热震性好、隔热效果优秀等优点，在高温节能领域具有广阔的市场前景。
[0003]熔融石英熔体粘度远大于氧化铝、氧化锆等熔体，无法喷吹成球，不能采用传统吹制方法制备熔融石英空心球。专利申请(201210000062.3)报道了成球载体滚球方法制备熔融石英空心球。该专利采用聚苯乙烯球、聚乙烯球以橡胶球等有机高分子球作为成球载体。首先将高分子球放入滚球机，加入液体结合剂，使结合剂浸润高分子球；然后加入熔融石英粉，高分子球表面包裹熔融石英粉；最后成球物干燥后，在1100— 120(TC烧结得到粒径为2—5_的熔融石英空心球。上述专利所述方法虽然制备过程简单易控，但是制备粒径小于2mm的空心球时，容易出现成球率低、空心球壁厚较厚等问题，而且专利采用聚苯乙烯球、聚乙烯球以橡胶球等有机高分子球作为成球载体，在烧结熔融石英空心球时，成球载体氧化热解放出甲苯、苯乙烯、苯乙烯聚合物、CO等有毒气体，严重污染大气环境，不符合绿色环保发展的主题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种熔融石英空心球的制备方法。首先制备熔融石英发泡浆料，然后发泡浆料通过网孔进入热空气干燥装置进行快速干燥，收集得到球形坯体；最后烧结得到熔融石英空心球。与现有技术相比，本发明制备过程不产生有毒气体，绿色环保，生产效率高，适合工业化生产。
[0005]本发明采用如下技术方案如下:
一种熔融石英空心球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:
(O以熔融石英为原料，加入水、分散剂、稳泡剂球磨混合I一2小时得到浆料，向浆料里加入发泡剂，进行球磨、发泡，得到发泡浆料；
(2)将发泡浆料通过网孔形成液滴，将液滴送至热空气干燥装置，液滴与热空气充分接触实现快速干燥，然后在热空气干燥装置底部收集熔融石英球形坯体；
(3)对收集的熔融石英球形坯体进行热处理得到熔融石英空心球。
[0006]进一步的，所述的水用量是熔融石英质量的20— 30%。
[0007]进一步的，所述的分散剂是六偏磷酸钠、聚乙二醇基聚合物FSlO或聚羧酸脂基聚合物FS20中的一种，分散剂的用量是熔融石英质量的0.5 —1%。
[0008]进一步的，所述的稳泡剂是水溶性淀粉、水溶性树脂中的一种，稳泡剂的用量是熔融石英质量的2—3%。
[0009]进一步的，发泡剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，发泡剂的用量是恪融石英质量的I一2%。
[0010]进一步的，所述的网孔孔径0.5 — 2_，材质为不锈钢。
[0011]进一步的，热空气干燥装置热空气温度200— 300°C。
[0012]进一步的，热处理工艺的升温速率3 — 6°C /min，处理温度1100—1250°C，保温时间为0.5— 2小时。
[0013]本发明有如下有益效果:
本发明制备熔融石英空心球不产生有毒气体，绿色环保；本发明通过调整网孔大小，可实现对熔融石英空心球的调控；本发明过程简单，生产成本低，适合工业化生产。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步的说明:
一种熔融石英空心球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:
(O以熔融石英为原料，加入水、分散剂、稳泡剂球磨混合I一2小时得到浆料，向浆料里加入发泡剂，进行球磨、发泡，得到发泡浆料；
(2)将发泡浆料通过网孔形成液滴，将液滴送至热空气干燥装置，液滴与热空气充分接触实现快速干燥，然后在热空气干燥装置底部收集熔融石英球形坯体；
(3)对收集的熔融石英球形坯体进行热处理得到熔融石英空心球。
[0016]所述的水用量是恪融石英质量的20—30%ο
[0017]所述的分散剂是六偏磷酸钠、聚乙二醇基聚合物FSlO或聚羧酸脂基聚合物FS20中的一种，分散剂的用量是恪融石英质量的0.5一1%。
[0018]所述的稳泡剂是水溶性淀粉、水溶性树脂中的一种，稳泡剂的用量是熔融石英质量的2 — 3%。
[0019]发泡剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，发泡剂的用量是熔融石英质量的I一2%。
[0020]所述的网孔孔径0.5 — 2mm，材质为不锈钢。
[0021]热空气干燥装置热空气温度200— 300°C
热处理工艺的升温速率3 — 6°C /min，处理温度1100— 1250°C，保温时间为0.5—2小时。
[0022]实施例1
称取100g熔融石英粉，200g水，1g六偏磷酸钠和20g水溶性淀粉，放入球磨罐中，球磨I小时，加入20g十二烷基硫酸钠，球磨发泡。
[0023]将发泡浆料通过孔径为0.5mm网孔，形成液滴直接进入热空气干燥装置，液滴与200°C热空气充分接触实现快速干燥，在装置底部收集得到熔融石英球形坯体。将收集的坯体进行热处理3°C /min升温到1100°C，保温2小时。
[0024]所得到恪融石英空心球粒径为0.6一0.8mm，堆积密度0.6g/cm3。
[0025]实施例2
称取100g熔融石英粉，250g水，8g聚乙二醇基聚合物FSlO和25g水溶性树脂，放入球磨罐中，球磨1.5小时，加入15g十二烷基硫酸钠，球磨发泡。
[0026]将发泡浆料通过孔径为Imm网孔，形成液滴直接进入热空气干燥装置，液滴与250°C热空气充分接触实现快速干燥，在装置底部收集得到直径为1.3—1.6mm熔融石英球形坯体。将收集的坯体进行热处理5°C /min升温到1200°C，保温I小时。
[0027]所得到恪融石英空心球粒径为1.3一 1.6mm，堆积密度0.8 g/cm3。
[0028]实施例3
称取100g熔融石英粉，300g水，5g聚羧酸脂基聚合物FS20和30g水溶性淀粉，放入球磨罐中，球磨2小时，加入1g十二烷基苯磺酸钠，球磨发泡。
[0029]将发泡浆料通过孔径为2mm网孔，形成液滴直接进入热空气干燥装置，液滴与200°C热空气充分接触实现快速干燥，在装置底部收集得到熔融石英球形坯体。将收集的坯体进行热处理6°C /min升温到1250°C，保温0.5小时。
[0030]所得到熔融石英空心球粒径2.4—2.8mm，堆积密度1.0g/cm3。
[0031]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:所述制备方法包括如下步骤: (O以熔融石英为原料，加入水、分散剂、稳泡剂球磨混合I一2小时得到浆料，向浆料里加入发泡剂，进行球磨、发泡，得到发泡浆料； (2)将发泡浆料通过网孔形成液滴，将液滴送至热空气干燥装置，液滴与热空气充分接触实现快速干燥，然后在热空气干燥装置底部收集熔融石英球形坯体； (3)对收集的熔融石英球形坯体进行热处理得到熔融石英空心球。2.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:所述的水用量是恪融石英质量的20—30%ο3.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:所述的分散剂是六偏磷酸钠、聚乙二醇基聚合物FSlO或聚羧酸脂基聚合物FS20中的一种，分散剂的用量是恪融石英质量的0.5 — 1%。4.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:所述的稳泡剂是水溶性淀粉、水溶性树脂中的一种，稳泡剂的用量是熔融石英质量的2 — 3%。5.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:发泡剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，发泡剂的用量是熔融石英质量的I一2%。6.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:所述的网孔孔径0.5一 2mm，材质为不锈钢。7.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:热空气干燥装置热空气温度200— 300°C。8.根据权利要求1所述的一种熔融石英空心球的制备方法，其特征在于:热处理工艺的升温速率3 — 6°C /min，处理温度1100— 1250°C，保温时间为0.5—2小时。
【专利摘要】本发明公开一种熔融石英空心球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）以熔融石英为原料，加入水、分散剂、稳泡剂球磨混合1—2小时得到浆料，向浆料里加入发泡剂，进行球磨、发泡，得到发泡浆料；（2）将发泡浆料通过网孔形成液滴，将液滴送至热空气干燥装置，液滴与热空气充分接触实现快速干燥，然后在热空气干燥装置底部收集熔融石英球形坯体；（3）对收集的熔融石英球形坯体进行热处理得到熔融石英空心球；本发明制备熔融石英空心球不产生有毒气体，绿色环保；本发明通过调整网孔大小，可实现对熔融石英空心球的调控；本发明过程简单，生产成本低，适合工业化生产。
【IPC分类】C03B20/00, C03B19/10
【公开号】CN104891788
【申请号】CN201510286321
【发明人】刘秀广, 桑饮旺
【申请人】连云港浩特石英材料有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月30日