哈密硅灰石在连铸结晶器保护渣中的应用与研究

采用新疆哈密地区矿产资源硅灰石、长石、萤石等配制了适合当地炼钢企业使用的连铸结晶器保护渣.讨论了CaO、Al2O3、MgO、F及Na2O对连铸结晶器保护渣熔点、黏度的影响,并对所做的渣样进行了XRD及SEM表征.     

哈密硅灰石制备白炭黑工艺的研究

以哈密硅灰石为原料,分别通过直接制备、硅灰石矿预提纯及分级制备3种工艺方法,制备了3种白炭黑产品。对所得产品按HG/T 3061-1999进行分析,其中3种产品的SiO2含量均大于90%,比表面积分别为63.83m2/g、90.79m2/g、301.84m2/g。通过SEM、TEM、XRD等手段检测了产品的性能。TEM图像显示白炭黑的形貌近似球状粒子。XRD分析显示分级制备白炭黑为无定型结构,而直接制备和预提纯制备白炭黑含有一定的晶型结构。     

新疆哈密钾长石制备白炭黑的工艺研究及其结构表征

以新疆哈密钾长石和碳酸氢铵为原料采用沉淀法制备了白炭黑.根据单因素及正交实验,确定出最佳工艺条件为:反应温度70℃,钾长石煅烧熟料溶液A质量分数8％,反应时间3h,陈化时间2h,钾长石与分散剂正丁醇用量比为1∶1.875(g∶mL).按HG/T 3061-2009标准对白炭黑进行分析,白发黑中SiO2含量为93.55％,其DBP为2.95 mL/g,比表面积为137.645 m2/g.采用XRD、SEM和TEM对白炭黑进行了微观结构表征.XRD分析表明,白炭黑具有无定型结构.SEM分析表明白炭黑颗粒表面呈现蜂窝状微孔,表面较为疏松.TEM显示白炭黑为球状粒子,平均粒径为16nm,并且其分布较为均匀.     

纳米CaCO3包覆长石填充改性PP的性能及结构表征

通过纳米碳酸钙(nano-CaCO3)对长石表面进行了包覆改性,再采用偶联剂KH570进行表面处理,通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/nano-CaCO3包覆长石复合材料。通过扫描电子显微镜对nano-CaCO3包覆长石的形貌进行了表征,并使用万能材料试验机、扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析仪、X射线衍射仪对复合材料的力学性能、热稳定性能及微观结构进行了研究。结果表明,nano-CaCO3包覆长石含量在1%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,其热稳定性与PP基体相比有所提高。nano-CaCO3包覆长石的添加使复合材料由脆性断裂向韧性断裂转变;而且,它会诱导PP-β晶的生长,其在PP中具有异相成核效应,可以提高复合材料的结晶度。     

哈密硅灰石表面包覆改性及在顺丁橡胶中的应用研究

采用不同种类的改性剂对新疆哈密硅灰石进行表面化学包覆改性,其中用硬脂酸和铝酸酯复合改性剂效果较好,红外光谱与界面接触角分析结果表明改性硅灰石粒子表面具有亲油性.TEM结构分析和SEM形貌分析表明,改性硅灰石粉料与橡胶基质相容性良好.TGA表明,改性硅灰石/顺丁橡胶比硅灰石/顺丁橡胶提高了25.9℃,显示其热稳定性得以提高.将改性硅灰石用于填充顺丁橡胶替代白炭黑,制备的复合硫化胶片的力学性能为:绍尔硬度64,伸长率610%,扯断强力22.IMPa,磨耗量0.039cm3/km.研究表明改性硅灰石可以替代白炭黑应用于顺丁橡胶.     

新疆哈密钾长石提钾工艺比较性研究

以新疆哈密钾长石为原料,采用水热反应,研究了碱溶体系和磷矿—磷酸酸溶体系对哈密钾长石提钾工艺的影响。通过单因素及正交实验得出碱溶体系下最适宜提钾条件为:反应温度210℃、反应时间3.0h、钾长石∶NaOH1∶1.4(g/g)、钾长石与水的体积比1∶3(g/mL),可溶性钾的最大提取率为93.19%;磷矿—磷酸酸溶体系最适宜提钾条件为:反应温度260℃、磷酸质量分数85%、钾长石∶磷酸1∶4.5(g/mL)、钾长石∶磷矿1∶0.25(g/g)、反应时间3.5h,可溶性钾的最大提取率为91.48%。提钾后的残渣的XRD分析结果显示,两种工艺条件下钾长石的主衍射峰均消失,表明钾长石已基本分解。提钾工艺比较性研究表明,哈密钾长石在碱溶体系具有较高的提钾率,工艺条件相对简单。     

溶液法制备PLA/改性长石复合材料及其性能表征

以KH570为改性剂对哈密长石进行湿法表面改性。以改性长石作为填料,通过溶液法制备了PLA/改性长石复合材料,对其性能及微观结构进行了测试和表征。界面接触角测试表明,经改性后界面接触角明显增大,表面有机憎水,具有亲油性,与FT-IR分析结果相吻合;力学性能测试表明,5%改性长石的加入有助于改善PLA复合材料的拉伸强度;TGA分析表明PLA/改性长石复合材料的热分解温度比PLA基体提高了4.47℃,表明其热稳定性得以提高;DSC分析表明,改性长石可以消除PLA复合材料的冷结晶,有助于提高PLA复合材料的结晶度,与XRD分析相吻合。测试结果表明,改性长石在PLA基质中起到了异相成核的作用,促进了PLA基质的结晶。     

哈密长石矿物提纯工艺研究

采用油酸钠、六偏磷酸钠对长石矿进行湿法提纯,在此基础上,研究了捕收剂-酸浸法复合除铁工艺。通过正交试验研究了酸浸除铁的最优工艺条件。结果表明,硫酸酸浸除铁效果优于盐酸,其最佳条件为:硫酸质量分数70%、酸浸温度80℃、酸浸时间12 h、液固比2∶1。除铁时优先考虑硫酸酸浸,捕收剂-酸浸复合除铁工艺中,丁基黄药-酸浸除铁率为66.7%,丁基黑药-酸浸除铁率可达69.4%。复合提纯工艺之后,长石结晶度减小,表明长石的晶体结构被破坏。     

聚乳酸/改性长石复合材料的制备及性能研究

以硅烷偶联剂KH570为改性剂对长石粉体进行了湿法表面改性,通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/改性长石复合材料,并对其性能及微观结构进行了测试和表征。界面接触角测试表明,改性后长石粒子的界面接触角明显增大,表面具有亲油性,这与FTIR分析结果相吻合。力学性能测试表明,与PLA基体相比,当改性长石用量为0.5%时,PLA/改性长石复合材料的拉伸断裂强度提高了17.82%,冲击强度提高了23.25%。TGA分析结果显示,PLA/改性长石复合材料的热分解温度比PLA基体提高了12.33℃,表明改性长石的加入提高了复合材料的热稳定性。XRD分析结果表明,改性长石的加入起到了部分异相成核剂的作用,从而使结晶成核速度加快。DSC分析结果表明,改性长石可以消除PLA复合材料的冷结晶,有助于提高PLA复合材料的结晶度,这与XRD分析相吻合。另外降解实验表明,改性长石的加入加快了PLA复合材料的降解。     

PP/Nano-SiO_2包覆长石复合材料的制备、性能及结构表征

采用纳米二氧化硅(nano-SiO2)对长石填料进行表面修饰改性,且对其表面包覆形貌进行了分析和表征。以nano-SiO2包覆改性长石为填料制备了聚丙烯(PP)/包覆长石复合材料,并对其力学性能、热稳定性进行了研究。结果表明:当包覆长石用量为3%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值;同纯PP相比,该复合材料的热稳定性和韧性有所提高;另外,nano-SiO2包覆长石粉体对PP具有异相成核作用,提高了PP基体的结晶度。