[0001]
本发明涉及一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，具体涉及一种提取硅灰石纤维并控制纤维长径比的方法，属于无机功能材料领域。
背景技术：
[0002]
硅灰石是一类具有高折射率、长纤维结构的功能矿物材料，具有良好的绝缘性和介电性能、良好的热稳定性及尺寸稳定性、优异的力学补强效果等优点，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、陶瓷等领域。
[0003]
天然产出的硅灰石往往伴随产生有碳酸盐等影响硅灰石品质的杂质，由于硅灰石具有纤维形貌，且与方解石具有相似的选矿特性，常用的矿物加工方法很难将碳酸盐等杂质从硅灰石原矿中去除。
[0004]
天然产物的硅灰石长径比不一，不利用硅灰石的选择性应用，实现硅灰石纤维的可控制备有利于硅灰石纤维材料的阶梯型应用，提高硅灰石纤维材料整体利用的附加值。
[0005]
综上所述，本发明提供了一种以天然硅灰石为原料、成本低廉、操作简单的提纯硅灰石并调控硅灰石纤维长径比的新方法。
技术实现要素：
[0006]
本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低廉的提纯硅灰石并调控其长径比的方法。
[0007]
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0008]
一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括的步骤如下：1）将天然硅灰石原料进行粉磨，得到平均粒度为40-80目的硅灰石粉体；2）将步骤1）所得的硅灰石粉体与助剂混合，置于带搅拌的反应容器中，在常压、室温-100 ℃条件下反应30-120 min，得到反应产物；3）将步骤2）所得到的反应产物抽滤、洗涤，得到固体产物与滤液；4）取一定质量的步骤3）所得到的反应产物，加入一定量的水与分散剂，充分搅拌，在常压、室温-150 ℃条件下筛分，得到不同粒径的固体产物；5）将步骤4）所得产物分别洗涤、干燥，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维材料；筛分滤液可循环利用。
[0009]
上述步骤1）中所述天然硅灰石原料中硅酸钙的含量大于90%；步骤2）中助剂为醋酸、盐酸和草酸中的一种或几种；助剂的浓度为0.1-3 mol/l；浸出助剂的添加量为3-25 ml/g。
[0010]
上述步骤4）中所述水的添加量为5-30 ml/g；分散剂为磺酸钠、腐殖酸钠中的一种或几种，分散剂的添加量为固体产物质量的1%-10%。
[0011]
采用上述方法制备的硅灰石纤维中硅酸钙的含量98%以上，纤维的长径比可控，白度95以上。
[0012]
采用本发明方法制备不同长径比的高纯硅灰石纤维材料，其有益效果如下：1）本发明所用原料为天然硅灰石，原料易得；2）整个工艺在低温、常压下进行，较为安全；3）分散剂可循环利用；5）以本发明所述方法在降低化学助剂用量、缩短生产周期的前提下，所制备的硅灰石纤维材料的纯度能达到98%以上、白度95以上、长径比可控。
具体实施方式
[0013]
本发明一种高纯硅灰石纤维的可控制备方法，包括如下步骤。
[0014]
1）将天然硅灰石原料进行粉磨，得到平均粒度为40-80目的硅灰石粉体；其中，步骤1）中所述天然硅灰石原料中硅酸钙的含量大于90%。
[0015]
2）将步骤1）所得的硅灰石粉体与助剂混合，置于带搅拌的反应容器中，在常压、室温-100 ℃条件下反应30-120 min，得到反应产物；其中，步骤2）中助剂为醋酸、盐酸和草酸中的一种或几种；助剂的浓度为0.1-3 mol/l；浸出助剂的添加量为3-25 ml/g。
[0016]
3）将步骤2）所得到的反应产物抽滤、洗涤，得到固体产物与滤液。
[0017]
4）取一定质量的步骤3）所得到的反应产物，加入一定量的水与分散剂，充分搅拌，在常压、室温-150 ℃条件下筛分，得到不同粒径的固体产物；其中，步骤4）中所述水的添加量为5-30 ml/g；分散剂为磺酸钠、腐殖酸钠中的一种或几种，分散剂的添加量为固体产物质量的1%-10%。
[0018] 5）将步骤4）所得产物分别洗涤、干燥，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维材料；筛分滤液可循环利用。
[0019]
采用上述方法制备的硅灰石纤维中硅酸钙的含量98%以上，纤维的长径比可控，白度95以上。
[0020]
下面通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
[0021]
实例1：本实施例中的硅灰石的主要化学成分为，以重量百分比计：cao46%，sio252%，其他2%；具体工艺过程如下：1）取上述50目硅灰石粉末100g，配置0.1 mol/l的盐酸溶液830 ml，然后将硅灰石粉末倒入盐酸溶液中，在室温下搅拌反应55 min，待反应完成后抽滤得到滤液和固体反应物；2）取上述固体反应产物50克，加入自来水650 ml，并加入十六烷基苯磺酸钠8克，在100 ℃下搅拌均匀后筛分；得到不同粒径的硅灰石纤维，将产物分别洗涤，烘干，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维；3）上述所得硅灰石纤维材料中硅灰石的含量99.6%，长径比可控。
[0022]
实例2本实施例中的硅灰石的主要化学成分为，以重量百分比计：cao48%，sio250%，其他2%；具体工艺过程如下：1）取上述60目硅灰石粉末80g，配置0.1 mol/l的乙酸溶液760 ml，然后将硅灰石粉末倒入乙酸溶液中，在75 ℃下搅拌反应85 min，待反应完成后抽滤得到滤液和固体反应物；2）取上述固体反应产物60克，加入自来水540 ml，并加入十六烷基苯磺酸钠3克，十六烷基硫酸钠2克，在80 ℃下搅拌均匀后筛分；得到不同粒径的硅灰石纤维，将产物分别洗
涤，烘干，得到不同长径比的高纯硅灰石纤维；3）上述所得硅灰石纤维材料中硅灰石的含量98.7%，长径比可控。