专利名称：一种干式制备超细改性无机粉体的方法
技术领域：
本发明涉及一种干式制备超细改性无机粉体的方法，属于无机非金属材料领域。
背景技术：
21世纪非金属矿物粉体原(材)料在高新技术、新材料、传统产业技术进步和产业升级、环保、生物医药等产业以及人类日常生活中的广泛应用是以该原(材)料中较高的技术含量为前提的。而且许多应用领域还对非金属矿物材料的表面或界面性质有特殊要求，所以粉体的表面改性、活化和复合技术是非金属矿物最主要的深加工技术之一。改性粉体指的是适用于聚合物基体的经过表面改性的无机粉体。
目前无机粉体的超细粉碎方法主要是机械力法，超细粉碎的主要设备是气流磨，超细粉碎、超细分级以及表面改性的主要工艺有干法和湿法。虽然目前国内对非金属矿物超细粉碎的方法和技术很多，但是工艺配套、粒度大小和分布的自动监控技术还不够完善，现有方法和技术也不能很好地服务于生产，特别是需要改性的矿物在超细粉碎和分级之后，还必须要有相关的改性设备与前序的加工设备相配套使用。这必将加长工艺流程，增加设备投资和增大厂房占地面积，如果产品不进行改性，又会大大降低该产品的附加值，给无机粉体的后续直接应用增添不少的麻烦，如无机粉体作为橡胶塑料等有机基体的添加料使用时，就必须将其表面改性后再加入。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备超细改性无机粉体的方法，该方法成本低、无污染、工艺流程简单且易操作，利用该方法可制得的超细改性的无机粉体。
一种干式制备超细改性无机粉体的方法，将粒度小于150μm的非金属矿物原料用筒式超细振动磨研磨，研磨时将表面改性剂雾化后直接加入振动磨，实现物料在磨细的同时对颗粒进行表面化学改性，振动磨磨细后分级，得到不同粒度范围的超细改性无机粉体，从而实现了无机粉体的超细和改性一体化。
所述表面改性剂包括硅烷、钛酸盐、铝酸盐、锆铝酸盐类偶联剂或硬脂酸盐类改性剂。
所述研磨介质为陶瓷球，包括氧化铝球、氧化锆球或氮化硅球；球料重量比为5∶1～15∶1；研磨时间为20～50min。
所述非金属矿物原料包括石英、碳酸钙、滑石、高岭土、石墨、沸石、石膏、重晶石以及各种工业固体废弃物。
本发明的主要优点有(1)产品功能化。该方法可以同时实现产品的磨细和表面改性，从而能满足不同应用领域对所加工产品的需求。
(2)产品白度高、改性效果好。该方法流程中所有管道均经过了特殊处理，因此能使加工过程对产品白度的影响降到最低点。以改性石英为例，粒度为15～20μm的产品，白度可达95％以上。
(3)加工可调性。用该方法生产改性无机粉体，产品粒度在5～40μm之间可以实现自动调节与控制。
(4)成本低、无污染、产品附加值高。
具体实施例方式
实施例1将粒度小于150μm的石英粉直接加入容积为800L的双筒超细振动磨中，振动磨中的研磨介质为氧化铝球，将表面改性剂(硅烷偶联剂)通过喷雾器雾化后从磨机进料口与被磨物料一同加入，5min后，在磨机上部筒体的另一端也将改性剂雾化加入，磨矿工艺采取闭路流程。约20min后，从磨机下方出来的物料经过微粉分级机，颗粒尺寸合格的产品输往下一工序，粒度不合格的返回振动磨再磨，从微粉分级机出来的物料直接进入一次风力分级机，从中分出我们所需的合格产品，粒度约为20μm，小于合格产品粒度的物料则进电除尘设备，电除尘器所收集的物料从下方排出，其粒度在10μm以下。使用该方法得到的改性石英粉产量为500～600kg/h，电耗约为100度/吨矿，所得的产品改性效果好且白度在95％以上，整个生产过程中噪音低，没有产生粉尘污染。
权利要求
1.一种干式制备超细改性无机粉体的方法，将粒度小于150μm的非金属矿物原料用筒式超细振动磨研磨，其特征在于研磨时将表面改性剂雾化后直接加入振动磨，振动磨磨细后分级，得到不同粒度范围的超细改性无机粉体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述研磨介质为陶瓷球，包括氧化铝球、氧化锆球或氮化硅球；球料重量比为5∶1～15∶1；研磨时间为20～50min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述表面改性剂包括硅烷、钛酸盐、铝酸盐、锆铝酸盐类偶联剂或硬脂酸盐类改性剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述非金属矿物原料包括石英、碳酸钙、滑石、高岭土、石墨、沸石、石膏、重晶石以及各种工业固体废弃物。
全文摘要
本发明提供一种干式制备超细改性无机粉体的方法。其特征在于将粒度小于150μm的非金属矿物原料用筒式超细振动磨研磨，研磨时将表面改性剂通过喷雾器雾化后直接加入振动磨，实现物料在磨细的同时对颗粒进行表面化学改性，振动磨磨细后分级，得到不同粒度范围的超细改性无机粉体，从而实现粉体的超细和改性一体化。该方法具有产品功能化及附加值高、低成本、无污染、产量大等一系列优点，可广泛用于多种非金属矿的超细加工与改性。
文档编号C09C3/12GK1962766SQ20061013683
公开日2007年5月16日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者杨华明, 胡岳华, 胡佩伟, 胡小冬 申请人:中南大学