[发明专利]一种制备高长径比纤维状超细粉体的方法

说明书

本发明公开了一种制备高长径比纤维状超细粉体的方法。针对如何实现高长径比纤维状超细粉体的制备方法，本发明采用定向加速碰撞粉碎的方法对纤维状粉体进行超细加工，具体包括以下要点：1）将初始粒径小于5mm的纤维状粉体通过进料系统进入超音速定向流场中进行加速，并在冲击靶上进行碰撞粉碎；2）超音速定向流场形成装置所采用的工质为过热蒸汽，过热蒸汽通过工业余热制备得到；3）通过分级机对符合粒度要求的纤维状超细粉体进行分选，最后通过袋式除尘器收集；4）通过进料控制系统和气固浓度监测仪控制纤维状粉体原料的加料速度和高长径比纤维状超细粉体的产量。本发明为制备高长径比纤维状的超细粉体提供了技术支撑。

技术领域

本专利涉及矿物加工技术领域，具体涉及一种制备高长径比纤维状超细粉体的方法。

背景技术

纤维状（针状）粉体作为无机矿物填料，可以在材料中形成交织网状结构,从而提高材料的结构强度,最终达到增强、增韧的目的。典型的纤维状矿物有海泡石、硅灰石等。以硅灰石为例，我国硅灰石矿资源分布广、储量大，硅灰石产量和出口量均居世界前列。硅灰石作为填料被广泛地应用于橡胶、塑料、油漆、涂料等领域。但这些高附加值行业领域对硅灰石粉体的粒度和长径比具有极高的要求。高长径比（15:1）硅灰石超细粉体(d₉₇10μm)可明显提高橡胶、塑料和其他聚合物的制品性能，增加制品的韧性、耐用性，硬度和抗冲击性，改善材料的电学特性，提高热稳定性和尺寸的稳定性，使制品表面平整及良好的光泽度。

虽然我国纤维状（针状）粉体矿藏丰富，如硅灰石等，但深加工水平较低，国内高长径比超细硅灰石粉体短缺，主要依靠进口，严重制约了我国优质塑料、橡胶、高级颜料等产业的快速发展。因此，开展高长径比纤维状超细粉体的制备技术研究具有重要的实际意义。

因此以过热蒸汽为粉碎工质，开发一种制备高长径比纤维状超细粉体的方法，该方法对于解决纤维状粉体的深加工技术问题，提高纤维状粉体的附加价值具有重要意义。

发明内容

本发明目的是提供一种制备高长径比纤维状超细粉体的方法，通过超音速定向流场形成装置实现了对纤维状粉体在过热蒸汽超音速流场中的定向加速、碰撞及粉碎，为提高了高长径比纤维状超细粉体的成品率提供了技术支撑，同时也大大增加了纤维状粉体的附加值。

一种制备高长径比纤维状超细粉体的方法，具体包括以下步骤：

1）将初始粒径小于5mm的纤维状粉体通过进料控制系统进入超音速定向流场形成装置进行定向加速；

2）纤维状粉体被加速至100-600m/s后与冲击靶进行碰撞粉碎，形成纤维状超细粉体；

3）超音速定向流场形成装置所采用的工质为过热蒸汽，过热蒸汽是以工业余热为热源，通过余热锅炉制备得到；

4）纤维状超细粉体通过分级机进行粒度分选，符合粒度要求的高长径比纤维状超细粉体最后被袋式除尘器收集；通过进料控制系统和气固浓度监测仪控制系统控制纤维状粉体的加料速度和高长径比纤维状超细粉体的产量。

由于采用了以上的技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1）通过本方法，制备的纤维状超细粉体长径比大于15，粒度可控制在1-10μm范围内，大大提升纤维状粉体的附加价值；

2）采用工业余热作为粉碎加工的动力源，制备的高长径比纤维状超细粉体的粒度和成本都远远低于常规制备方法。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例一