[發明專利]石榴子石作為無機填料在橡膠中的應用

無效

• 申請號: 201410169586.4
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN104109257A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 周虎強;王全亮;趙建湘
• 申請（專利權）人: 湖南有色金屬研究院
• 主分類號: C08K3/22
• 分類號: C08K3/22;C08K3/36;C08L7/00;C08L9/06;B03B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無機材料領域，具體涉及石榴子石的新用途。?

背景技術

橡膠工業大量使用填料作配合劑，其用量僅次于橡膠耗用量。補強填料用于橡膠，不僅能提高橡膠制品的強度，而且能改善膠料的加工性能，并賦予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油等多種性能，可延長制品的使用壽命。非補強填料用于橡膠，主要起填充增容作用，某些品種也兼有隔離、脫模或著色的作用。橡膠填料主要分為炭黑和無機填料，其用量大約各占一半。在橡膠工業中廣泛使用的無機填料主要也就二種：硅酸鹽類與碳酸鈣類。硅酸鹽類包括陶土（高嶺土）、滑石粉、云母粉、煤矸石粉等，其中陶土是橡膠工業用量最大的無機礦物填料。碳酸鈣類主要有重質碳酸鈣與輕質碳酸鈣，是橡膠工業中用量僅次于陶土的無機礦物材料，其用量約占無機礦物填料總量的27%。?

我國橡膠行業處于產量上升階段，目前我國生膠產量超過450萬噸，無機填料按膠量50%計，其在橡膠行業用量超過225萬噸。?

我國無機填料中陶土和碳酸鈣是以礦產資源消耗為主，伴隨植被破壞、水土流失等系列環境問題。而本發明從尾礦中回收石榴子石，既節約資源，又可以減少尾礦排放量。?

尾礦中含有石榴子石礦物20~40%，經過回收作為石榴子石礦銷售，石榴子石目前一般用于磨料和過濾介質用。雖然石榴子石耐磨，由于目前超細磨設備技術發展，已經解決石榴子石細磨粒度及成本高的問題，石榴子石礦粉粒度可以達到2.5μm以下，具備作為無機填料進行應用的前景。目前還沒有石榴子石在橡膠中應用研究報道，由于石榴子石固有特性，決定其在耐腐、耐磨、耐熱空氣老化等橡膠材料具有其特有優勢，具有較大發展前途。?

發明內容

本發明的目的是提供一種石榴子石的新用途，可以很好的利用石榴子石，特別是尾礦中回收得到的石榴子石。本發明針對尾礦中回收石榴子石礦粉，經過在橡膠配比應用，作為一種新型無機填料，由于該填料本身具有化學惰性和耐磨，使橡膠膠料具有系列的優勢，譬如最高的回彈性能、沖擊性能和耐老化性能。?

礦山開采的礦石中含有石榴子石，基本進入尾礦排放，尾礦中含有20~40%的石榴子石，回收石榴子石可以減少尾礦排放量，替代碳酸鈣和陶土等無機填料，具有較大的經濟環境效益。?

本發明的技術方案是：?

石榴子石作為無機填料在橡膠中的應用。

所述石榴子石優選為平均粒徑在2.5μm以下，且石榴子石礦物含量達到80%以上的石榴子石礦粉。

所述石榴子石優選是通過以下步驟從尾礦中回收得到的：

以金屬尾礦為原料，采用螺旋溜槽進行預富集，磁選，磁場強度為（75-85）×10⁴A/m，得到石榴子石精礦；采用水利分級，回收-0.074mm以下的石榴子石微粉，然后細磨，細磨的磨礦時間為30?min?-50min，使得礦粉平均粒徑在2.5μm以下，脫水，烘干得到石榴子石礦粉。

所述石榴子石的添加量占橡膠質量的40%-60%。

下面對本發明做進一步解釋和說明：?

尾礦中回收石榴子石礦粉作為無機填料應用橡膠的具體步驟：

以尾礦為原料，采用螺旋溜槽進行預富集，采用高梯度強磁選機進行精選，磁場強度為80×10⁴A/m，得到石榴子石精礦，石榴子石精礦中石榴子石含量達到83%以上，石榴子石礦物回收率達到65%以上。采用水利分級，回收-0.074mm以下的石榴子石微粉，然后在攪拌球磨機中細磨，磨礦時間為30min，礦粉平均粒徑在2.5μm以下，脫水，烘干得到石榴子石礦粉。石榴子石礦粉與橡膠等原料進行混煉成膠料，應用到橡膠中。

與現有技術相比，本發明的優勢在于：?

1、石榴子石應用橡膠中，可以替代碳酸鈣和陶土等無機填料，既開拓了石榴子石應用領域，又節約碳酸鈣和陶土等礦產資源，有利于保護環境。

2、尾礦中回收石榴子石，減少尾礦排放量，回收了資源。?

3?、回收石榴子石礦物采用重選-磁選-分級工藝，降低細磨成本，工藝適應廣。

4、由于石榴子石特有的化學惰性和高硬度，?在耐腐、耐磨、耐熱空氣老化等材料具有其特有優勢，是一種新型無機填料，在橡膠行業具有較大發展前途。

附圖說明

圖1?是從尾礦中浮選石榴子石精礦填料的工藝流程圖。?

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步的解釋和說明，除另有說明外，本發明實施例所指百分含量均指質量百分含量。?