一种表面改性石英砂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108275987A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201810164953.X(22)申请日2018.02.27(71)申请人重庆长江造型材料（集团）股份有限公司地址401320重庆市北碚区蔡家岗镇凤栖路6号(72)发明人熊帆熊鹰罗维松(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)50217代理人王典彪(51)Int.Cl.C04B35/14(2006.01)C04B35/628(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种表面改性石英砂及其制备方法(57)摘要本发明属于铸造、压裂支撑剂用砂技术领域，具体公开了一种表面改性石英砂及其制备方法。一种表面改性石英砂，包括石英砂和包覆在石英砂表面的包覆层混合物料，包覆层混合物料包括微细颗粒物、硅酸钾、硅酸钠、有机酸和表面活性剂；微细颗粒物包括氧化铝、二氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化钾、氧化镁、氧化钡和氧化铁。本发明的表面改性石英砂热膨胀系数、比表面积、含泥量等更小，耐火度、强度更好，具有优良的综合性能。CN108275987ACN108275987A权利要求书1/1页1.一种表面改性石英砂，其特征在于：包括石英砂和包覆在石英砂表面的包覆层混合物料，包覆层混合物料包括微细颗粒物、硅酸钾、硅酸钠、有机酸和表面活性剂；微细颗粒物包括氧化铝、二氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化钾、氧化镁、氧化钡和氧化铁。2.一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选用石英砂作为核体，将石英砂放入混料机内待用；(2)准备包覆层混合物料，包覆层混合物料包括微细颗粒物、硅酸钾、硅酸钠、有机酸和表面活性剂；微细颗粒物包括氧化铝、二氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化钾、氧化镁、氧化钡和氧化铁；将包覆层混合物料加入混料机内，启动混料机，使各物料混合均匀得到复合颗粒物；(3)将混料机中混合均匀的复合颗粒物取出然后放入焙烧炉内焙烧，焙烧的温度控制在100-150℃，将复合颗粒物的水分烘干后取出、筛分，然后将复合颗粒物放入焙烧炉内，温度从300-1000℃梯度焙烧后放出，冷却至75-85℃待用；(4)将待用的复合颗粒物送入焙烧炉内处理，利用焰体温度大于4000℃的超高温电离火焰等离子炬焰体对复合颗粒物进行焙烧，复合颗粒物熔融，最后流平在石英砂的表面形成表面光滑的球形体；将产品取出，冷却至常温。3.根据权利要求2所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：包括以下质量百分比的物料，石英砂87-93％，包覆层混合物料7-13％；其中包覆层混合物料包括以下质量份数的原料：氧化铝16-50份，二氧化硅45-75份，氧化钡、氧化钙、氧化铁、氧化镁、氧化钠和氧化钾共5-15份，硅酸钾、硅酸钠、有机酸和表面活性剂共5-10份；其中氧化钙：氧化镁：氧化钡：氧化铁：氧化钠：氧化钾＝60-70:5-20:0-5:5-15:2-5:2-5，硅酸钾：硅酸钠：有机酸：表面活性剂＝20-79:20-79：0.5-0.9:0.2-0.5。4.根据权利要求3所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：包括以下质量百分比的物料：石英砂90％，包覆层混合物料10％。5.根据权利要求4所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：氧化铝选用20-30份；氧化铝的粒径为1000-5000目。6.根据权利要求5所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：二氧化硅选用60-65份；二氧化硅的粒径为3000-8000目。7.根据权利要求6所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化铁、氧化钠和氧化钾共选用8-12份，其中氧化钙：氧化镁：氧化钡：氧化铁：氧化钠：氧化钾＝65:12:4:8:5:5。8.根据权利要求7所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：硅酸钾、硅酸钠、有机酸、表面活性剂共选用5-7.5份；其中硅酸钾：硅酸钠：有机酸：表面活性剂＝20:79：0.7:0.3。9.根据权利要求2-8任一项所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的石英砂选用硅含量大于85％、角形系数小于1.4、颗粒的粒径为70-200目的北方自然风集砂。10.根据权利要求9所述的一种表面改性石英砂的制备方法，其特征在于：对步骤(1)选用的石英砂表面进行处理，清除石英砂表面吸附的粒径小于2微米的微粉，使石英砂的含泥量小于0.1％。2CN108275987A说明书1/7页一种表面改性石英砂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铸造、压裂支撑剂用砂技术领域，尤其涉及一种表面改性石英砂及其制备方法。背景技术[0002]天然石英砂是一种作为铸造和压裂支撑剂广泛应用的矿产品材料，因其含有一定量比