本文關(guān)鍵詞：石英砂提純工藝及表面改性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

石英砂提純工藝及表面改性研究

 石英砂是一種用途非常廣泛的非金屬礦物，是近百種工業(yè)產(chǎn)品的原料，由于其良好的耐熱、耐腐即資源豐富、價格低廉等優(yōu)點，廣泛用于玻璃工業(yè)、填料領(lǐng)域及生產(chǎn)金屬硅、鑄造業(yè)、有機(jī)硅化合物。隨著石英砂應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對石英砂的純度及表面性質(zhì)特征需求也不斷的提高，因此，研究高純石英砂的制備及石英砂表面改性工藝，對于擴(kuò)大石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域尤其是在高科技產(chǎn)品中的應(yīng)用具有重要的意義。本論文以四川樂山地區(qū)的石英礦為原料，對石英砂提純及改性工藝進(jìn)行研究。采用“水洗—酸浸—焙燒—水碎—二次酸浸”工藝對石英砂中主要雜質(zhì)鐵的分離進(jìn)行實驗研究�？疾炝怂岱N類、濃度、酸浸時間、溫度等條件對鐵分離效果的影響。結(jié)果表明，其優(yōu)化工藝參數(shù)為第一次酸浸條件：鹽酸濃度10%，酸浸溫度45℃，，鹽酸溶液與石英砂質(zhì)量比5:1，酸浸時間4h；焙燒最優(yōu)條件：焙燒溫度800℃，焙燒時間2h；二次酸浸條件：混酸濃度（HF:HCl=1:9）10%，酸浸溫度45℃，鹽酸溶液與石英砂質(zhì)量比2:1，酸浸時間16h。在此條件下，提純后石英砂的SiO2含量為99.9683%，雜質(zhì)總含量為0.0096%，F(xiàn)e2O3含量為9.7×10-6，達(dá)到高純石英砂的技術(shù)指標(biāo)。選用硅烷偶聯(lián)劑KH-570和KH-550為改性劑，運用濕法改性工藝，進(jìn)行了石英砂改性工藝研究，實驗考察了改性劑水解條件、改性劑用量、改性溫度及改性時間等因素對改性效果的影響。通過測定吸油值和活化指數(shù)評價指標(biāo)，優(yōu)化了改性工藝條件：硅烷偶聯(lián)劑KH570的水解條件為以乙醇和水為混合溶劑，配比為KH570:水:乙醇=1:1:10，改性工藝條件為改性劑用量5.0%，改性溫度為70℃，改性時間1.5h；以硅烷偶聯(lián)劑KH550為改性劑時，改性工藝條件：改性劑用量5.0%，改性溫度90℃，改性時間2h。利用紅外光譜（FT-IR）分析表明硅烷偶聯(lián)劑通過化學(xué)吸附有效地包覆在石英砂的表面；電鏡觀測結(jié)果表明改性后石英砂的團(tuán)聚現(xiàn)象明顯降低，分散性得到了很好的改善。將經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH-550和KH-570改性后的石英砂粉體作為填料添加到環(huán)氧涂料中，通過對改性前后石英砂在環(huán)氧涂料的耐熱性和耐鹽水性的測試、對比，添加改性后石英砂的環(huán)氧涂料的耐熱性和耐鹽水性大大改善，且KH550的改性效果更佳。利用掃描電鏡（SEM）觀察改性前后石英砂在環(huán)氧涂料中分散性和相容性。結(jié)果表明，石英砂經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH-550和KH-570改性后，其在環(huán)氧涂料中的堆積現(xiàn)象明顯減少，與環(huán)氧樹脂的相容性得到良好的改善。

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