专利名称：一种由矿渣构成的工业填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及到橡胶、塑料、防水建筑材料制品及涂料工业中的充填料，该填料是以煤矸石、石煤、褐煤、油页岩等劣质燃料在850℃～1050℃温度下煅烧后余下的矿渣，通过磨细→风选→表面活化后生成。
目前市售的橡胶、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、钛白粉、碳酸钙等都不居于由矿渣构成的工业填料。
本发明从我国的实际情况出发，特在是在橡胶、塑料、防水建材及涂料工业日益发展的情况下，对充填料的需求量也日益俱增，但常规的充填料生产能耗高，如每生产一吨炭黑所需能耗相当于5吨标准煤，白炭黑所需耗能4吨标准煤，连最通用的碳酸钙每吨耗能也需400公斤标准煤，因此，这些充填料的价格都很高，根据市场调查表明，炭黑每吨价1800～2500元，白炭黑每吨4000元左右，立德粉每吨1500元左右、碳酸钙600元左右，钛白粉每吨高达1万元以上，相应增加了生产成本及用户的负担。
本发明的目的在于克服公知充填料价格贵的缺点，提供一种廉价的、高浸润性、节能型的新型工业填料。
上述目的可以这样来达到煤矸石、石煤、褐煤等劣质煤发热量低，灰份高，一吨劣质煤经850℃～1050℃燃烧后(可发电)将产生650～800公斤的灰渣，经研究发现，这些灰渣中含二氧化硅、三氧化二铝、碳及少量有机质等有效成份，它具有跟炭黑相类似的层状结构，其结构单元是硅和氧、铝和氧所形成的四面体，这二种四面体又相互形成八面体，沿表面层方向有羟基或氧的活性点，在层间，一部分硅被铝置换，一部分铝又被镁或铁置换，从而产生未配对电子，为此，可以发生吸附和配位作用。特别是经800℃～1050℃高温焙烧后的二氧化硅和三氧化二铝处于无定形状态，使其层状结构的层间规整性好，具有较好的活性，易于跟大分子高聚物进行交联作用。另外，二氧化硅和三氧化二铝的表面通常被硅醇基(Si-OH)、铝醇基(Al-OH)所覆盖，硅醇基和铝醇基具有极强的反应性能，可在其表面进行芳族化或接枝聚合。鉴于以上特性，将劣质煤通过850℃～1050℃焙烧后的渣，排渣杂质和水份后进行磨细，保证粒度在300目以上就行，通过风选，进行表面活化，在表面活化中，通常采用物理方法-高速旋转或化学方法加有机的硅烷偶联剂等，化学方法处理表面在于在颗粒的表面层形成有机化合物。制成后的矿渣工业填料具有与炭黑相类似的层状结构，作为充填料应用于橡胶、塑料、防水建材及涂料工业中。
本发明的填料与公知的填料相比具有如下优点1、价格低廉，本填料的原料来源丰富、生产工艺简单、成本低、经济效益显著;
2、生产能耗低，每生产一吨填料只需耗能100公斤标准煤，节能效益明显;
3、加工工艺性能良好，易于混炼，吃粉速度快、粉尘飞扬小，有利于改善操作环境和降低制品的能耗;
4、对高聚物有极好的浸润性，在橡胶、塑料中分散状况良好;
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、半补强炭黑、喷雾炭黑、白炭黑、轻质碳酸钙等常规填料中的一种或几种，可广泛应用于橡胶、塑料、防水建材及涂料行业。
权利要求
1.一种由矿渣构成的工业填料，它涉及到橡胶、塑料、防水建筑材料制品及涂料工业的充填料，其特征在于它是以石煤、煤矸石、褐煤等劣质燃料，在850℃～1050℃温度下煅烧后的渣为主要原料，通过粗磨→细磨→风选→表面活化后生成成，在颗粒的表面层具有有机化合物。
2.根据权利要求1所述的工业填料，其特征在于在高速表面活化后的重量百分比是矿渣95～100%
3.根据权利要求1所述的工业填料，其特征在于在化学活化剂处理后的重量百分比是矿渣不小于95～99%
4.根据权利要求1所述的工业填料，其特征在于每吨成本不大于500元。
全文摘要
一种由矿渣直接生成的工业填料，它涉及到橡胶、塑料、防水建筑材料及涂料工业中的充填料。它由石煤、煤矸石、褐煤通过850℃～1050℃焙烧后的矿渣为主要原料，经过磨细→风选→表面活化处理后生成。可以取代炭黑、白炭黑、轻质碳酸钙等常规填充料，每吨成本不大于500元，是橡胶、塑料、防水建筑材料及涂料工业中的理想充填料，加工方便。
文档编号C09C3/10GK1052128SQ8910579
公开日1991年6月12日 申请日期1989年11月27日 优先权日1989年11月27日
发明者徐敏康, 施谷泉, 陆明辉 申请人:湖南省煤炭科学研究所