[发明专利]一种改性钨尾矿及制备方法以及作为塑料填料的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性钨尾矿及制备方法以及作为塑料填料的应用；属于固体废弃物综合利用技术领域。

背景技术

钨尾矿是钨矿经选别后产生的固体废弃物。长期以来，大多数公司都致力于钨矿的开采加工，而对钨尾矿的研究应用相对较少，目前还没有一种真正高效综合利用钨尾矿的途径。这些尾矿不仅侵占了大量的土地，污染环境破坏生态平衡，而且每年还需投入大量资金处理，不利于经济建设与环境协调发展。

目前国内外的钨尾矿综合利用主要包括回收其中有用金属和非金属矿，但回收组分量少，依然残留大量尾矿。钨尾矿还可用于生产微晶玻璃、陶瓷、免烧砖和空心砖，但使用量有限，工艺成本高，应用效益受到限制。塑料制品广泛用于建材行业，具有质轻、价廉、使用方便等优势，矿物用于塑料填料可大大降低塑料产品成本，并具有一定的增强作用。目前常用于塑料填料的矿物粉体有：碳酸钙、滑石、云母、硅灰石、重晶石等，上述矿物粉体通常是直接应用到塑料中作为填料，矿物粉体与塑料界面不相容，影响塑料制品强度。至今未见将钨尾矿用于塑料填料的相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性钨尾矿及制备方法以及作为塑料填料的应用；通过对钨尾矿进行超细加工分级及表面活性剂改性，开发一种新型塑料填料，有效提高塑料制品的强度、耐磨性，降低塑料生产成本，为钨尾矿寻找一种更高附加值的利用途径，大量利用钨尾矿，减少钨尾矿固体废弃物对环境的污染。

本发明一种改性钨尾矿，包括0.1-2%的表面改性剂和98-99.9%的钨尾矿，所述钨尾矿中石榴子石质量含量≥70%，钨尾矿细度为：小于等于800目的颗粒与钨尾矿总质量比≥90%；所述表面改性剂为铝酸酯或钛酸酯中的一种或两种以任意比例组成的混合物。

本发明一种改性钨尾矿的改性方法，包括下述步骤：首先，将钨尾矿干燥后，通过超细加工分级得到细度小于等于800目的颗粒与钨尾矿总质量比≥90%的钨尾矿粉，然后，加入表面改性剂进行干法改性，得到改性钨尾矿粉。

本发明一种改性钨尾矿的改性方法，所述表面改性剂的添加量为表面改性剂占钨尾矿粉重量的0.1%-2%；所述表面改性剂为铝酸酯或钛酸酯中的一种或两种的混合物。

本发明一种改性钨尾矿的改性方法，干法改性工艺参数为：温度：80-140℃，改性时间：20-100min，表面改性剂通过喷雾的方式加入搅拌中的钨尾矿粉中。

本发明一种改性钨尾矿的改性方法，所述超细加工采用球磨、气流磨或振动磨中的至少一种加工方式进行。

本发明一种改性钨尾矿的改性方法，所述分级采用筛分或空气分级。

本发明一种改性钨尾矿作为塑料填料的应用，是将改性钨尾矿粉添加至聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯中，改性钨尾矿与聚氯乙烯(PVC)或氯化聚氯乙烯(CPVC)的质量比为0.3-1：1。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

（1）该方法工艺简单，可大量利用钨尾矿生产塑料填料,大大提高钨尾矿的综合利用价值，变废为宝，具有很好的经济效应和环境效应。

（2）钨尾矿表面为亲水性，改性剂一端为亲水基团与钨尾矿相连，另一端为疏水基团可连接塑料，通过铝酸酯或钛酸酯改性剂疏水改性后，钨尾矿与塑料能很好的相容，其界面可有效吸收应力，增加塑料制品强度。

（3）钨尾矿中含大量石榴子石，硬度较高，已钨尾矿为塑料填料，可有效提高塑料制品的耐磨性。

（4）所需原料来源广泛，价格低廉，经超细分级改性后的钨尾矿用作塑料填料，可适当减少聚氯乙烯等聚合物的用量，降低塑料制品的成本。

（5）加工工艺简单，设备要求低，便于操作，且塑料制品质量能得以保证。综上所述，本发明工艺简单，加工成本低，且原材料来源广泛，提高了资源利用率，又可以减少环境污染，有效提高塑料制品的强度、耐磨性，降低塑料生产成本，为钨尾矿寻找一种更高附加值的利用途径，大量利用钨尾矿，减少钨尾矿固体废弃物对环境的污染，具有显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明的内容，但本发明并不局限于以下实施例，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权力要求限定。