一种粉煤煤岩光片的制备方法与流程

本发明涉及岩石光片的制备技术领域，具体涉及一种粉煤煤岩光片的制备方法。

背景技术：

粉煤光片：又称煤粒胶结光片或煤砖光片，是在反射光下对煤进行研究而特制的一种煤粒光片。优点是用煤量少而代表性较强，磨制方便。在显微镜反射光下观察粉煤光片，根据煤的反射色、突起、形态和原生细胞结构等特点，可进行煤中显微组分的定量统计、对比以及测定煤的反射率和氧化程度等。在岩石学中，通过矿物学、岩石学、矿相学等方法，结合的镜下观察，对矿石和围岩的矿物成分、矿石结构构造、矿物共生组合和生成顺序、近矿围岩蚀变特征、次生变化等进行研究，为确定岩石或矿石的矿物种类、分析地质构造、推断矿床生成地质条件、了解矿石加工技术性能以及划分矿石自然类型等方面提供资料依据。

gb/t16773—1997“煤岩分析样品制备方法”中描述了两种制样方法：1.热胶法、2.冷胶法。热胶法具体步骤为：a.按煤样与粘结剂体积比2：1取料，掺合均匀后拨入底部粘有纸的环形金属模具内；b.将装有煤和粘结剂混合物的模具放入环状电加热器内加热，模具内温度不应超过100℃，不断搅拌直至粘结剂完全熔融；c.迅速将装有混合物的模具放入镶嵌机内加压3.5mpa，停留约30s，取出煤砖，编号；d.及时清理模具和工具。冷胶法具体步骤为：称取煤样10g倒入冷胶模具槽内，将配好的不饱和聚酯树脂给每个煤样中倒入7g，边倒边搅拌，使煤胶均匀混合，搅拌至胶变稠到可以防止煤粒下沉时，停止搅拌，放置约2h，待气泡排出后放入不高于60℃的恒温箱内固结成煤砖，取出，编号。其中冷胶法由于操作步骤简单、对实验设备要求不高，从而应用更加广泛。

cn102169061a中公布了“一种岩石试样的制作方法”，包括制作模具，融化树脂，融合石样，模具打磨。该方法类似于gb/t16773—1997中的冷胶法，但是采用环氧树脂需要水浴加热100℃至环氧树脂完全融化才可以进行操作，该方法较为费时费力。成型制品的过程中普遍存在的问题是树脂中容易夹入空气，尤其是在液体树脂和固体混合搅拌时，由于液体树脂黏度较大气泡不易排出，甚至在施加真空的条件下也很难将气泡完全除尽。在煤砖样品固结后，由于气泡的存在会给后续操作造成极大危害：气泡存在会导致煤砖样品结构强度低，在打磨抛光过程中易碎裂；在显微镜下观察时，抛光面存在气泡会影响相应区域的反光强度，使得煤砖表面利用率不高，从而影响实验进度及实验结果的准确性。

目前，只能采用静置或摔打去除部分气泡，但是效果并不理想。gb/t16773—1997中的冷胶法也明确规定了“搅拌至胶变稠到可以防止煤粒下沉时，停止搅拌，放置约2h”，这势必会延缓试验进度。

在现有技术中，还没有快速去除煤砖中气泡的有效措施，传统的方法耗时费力而效果不理想，如果能解决煤砖中气泡的难题，势必对于岩石学中光片的观察带来极大便利，极大降低实验人员的劳动强度，提高实验进度。而且模具与样品脱模困难，难以分离。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种粉煤煤岩光片的制备方法，该方法确定了消泡剂的种类及最适宜添加量，避免气泡形成，从而提高了样品质量和利用率。

其技术解决方案包括：

一种粉煤煤岩光片的制备方法，依次包括以下步骤：

a制备粉煤样，选取一定量的煤样并将其粉碎，过筛网，保证粒度小于0.1mm的煤样重量不超过总煤样重量的10％；,称取粒度小于1mm的空气干燥煤样100～200g，并利用堆掺四分法将其缩分至10～20g备用；

b制备树脂液体，将粘结剂、固化剂、促进剂和消泡剂按照重量配比100:4:4:2进行混合，制得树脂液体；

c模具成型，在模具内表面喷涂脱模剂，称取一定量的煤样倒入模具槽内，并将步骤b所得树脂液体加入至装有煤样的模具槽内，边加边搅拌，搅拌至胶变稠且可以防止煤样下沉时停止搅拌；

d恒温干燥，将步骤c所得成型后的模具放入恒温箱内固结，恒温箱的温度≤60℃，即得；

所述的消泡剂采用有机硅酮消泡剂的苯乙烯溶液，有机硅酮与苯乙烯溶液的质量比1:1。

作为本发明的一个优选方案，步骤b中，所述的粘结剂为不饱和聚酯树脂，所述的固化剂为过氧化环已酮和二丁酯的混合溶液，所述的促进剂为含钴皂液质量6％的苯乙烯溶液。

作为本发明的另一个优选方案，所述的过氧化环已酮与二丁酯的重量配比为1:1。

进一步的，步骤c中，脱模剂为聚氨酯水性脱模剂，其中各原料按重量百分比组成为：乳化蜡液：10％～15％；甲基硅油乳液：15％～20％；改性硅油乳液：5％～8％；去离子水：50％～55％；乳化剂：4.5％～6％；防腐剂：0.3％～0.5％。

本发明所带来的有益技术效果为：

与现有技术相比，采用本发明解决了传统技术中难以避免的煤砖光片中存在的气泡难题，利用消泡剂的添加提高了光片的质量和利用效率。本发明方法固化好，能顺利进行磨片和抛光，并且混合的均匀。本发明可以解决某些特殊种类的岩石难以完整取样的问题，这样，只需要很小的几块岩石便能进行试验。其次，本发明可以充分利用材料，可利用开采废弃剩下的岩块或岩屑，对于某些贵重矿物，本发明的优势便能很明显的表现出来。另外，本发明的方法与传统方法相比，脱模方便，制样的速度快，产品质量更高，更加实用简便。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明:

图1为本发明制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明提出了一种粉煤煤岩光片的制备方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

本发明所需原料均可通过商业渠道购买获得。

本发明脱模剂优先选用聚氨酯水性脱模剂，各原料重量百分比的组分组成：乳化蜡液：10％～15％；甲基硅油乳液：15％～20％；改性硅油乳液：5％～8％；去离子水：50％～55％；乳化剂：4.5％～6％；防腐剂：0.3％～0.5％。这种水性脱模剂，主要应用于聚氨酯制品生产过程浇注成型后离型，给予多数聚氨酯成型良好的脱模效果。其特点是该产品以水为分散相，形成的水溶物既具备使聚氨酯泡沫脱模的功能，又具备生物降解性，无voc等有害物质产生，环保性强；而且水作为稀释剂，无污染易得，低成本。

实施例1：

结合图1所示。

第一步：备料

选取煤、粘结剂、固化剂、促进剂、消泡剂和脱模剂为原料；

第二步：粉煤样的制备

首先将煤样用粉碎机或研钵粉碎，然后通过反复过筛和反复破碎筛上媒样，直至完全通过试验筛，使小于0.1mm的煤样重量不超过10％。称取粒度小于1mm的空气干燥煤样100～200g，用堆掺四分法将其缩分至10～20g备用。

第三步：树脂液体的制备

不饱和聚酯树脂、固化剂[过氧化环已酮和二丁酯溶液(1：1)]、促进剂(钴皂液在苯乙烯中6％溶液)和消泡剂按重量配比，其重量比为100：4：4：2。消泡剂采用有机硅酮消泡剂的苯乙烯溶液，二者质量比1:1，溶解性好、使用方便。

第四步：模具成型

首先，在模具内表面喷涂脱模剂；然后，称取煤样10g倒入冷胶模具槽内，将配好的树脂液体给每个煤样中倒入7g，边倒边搅拌，使煤胶均匀混合，搅拌至胶变稠到可以防止煤粒下沉时，停止搅拌。

第五步：恒温干燥

放入不高于60℃的恒温箱内固结成煤砖，取出，编号。

对比例1：

第一步：备料

选取煤、粘结剂、固化剂、促进剂、消泡剂和脱模剂为原料；

第二步：粉煤样的制备

首先将煤样用粉碎机或研钵粉碎，然后通过反复过筛和反复破碎筛上媒样，直至完全通过试验筛，使小于0.1mm的煤样重量不超过10％。称取粒度小于1mm的空气干燥煤样100～200g，用堆掺四分法将其缩分至10～20g备用。

第三步：树脂液体的制备

不饱和聚酯树脂、固化剂[过氧化环已酮和二丁酯溶液(1：1)]、促进剂(钴皂液在苯乙烯中6％溶液)和消泡剂按重量配比，其重量比为100：4：4：2。消泡剂采用有机硅酮消泡剂的苯乙烯溶液，二者质量比1:1，溶解性好、使用方便。

第四步：模具成型

首先，在模具内表面喷涂脱模剂；然后，称取煤样10g倒入冷胶模具槽内，将配好的树脂液体给每个煤样中倒入10g，边倒边搅拌，使煤胶均匀混合，搅拌至胶变稠到可以防止煤粒下沉时，停止搅拌。

第五步：恒温干燥

放入不高于60℃的恒温箱内固结成煤砖，取出，编号。

实验证明，采用有机硅酮消泡剂的苯乙烯溶液作为消泡剂，消泡速度快、抑泡时间长、用量少。表面张力低，利于破泡因子在体系中分散。对基材有润湿作用，不易产生鱼眼。本品无毒、无气味，有利于生产安全。

上述未述及的部分借鉴现有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。