一种电气石粉末改性的方法

摘要

本发明公开了一种电气石粉末改性的方法，包括如下步骤：1)研磨：将的电气石粉末研磨到D90≤5μm；2)制浆：用去离子水将研磨后的粉末调制成浆料，粉末与浆料重量比为10％～50％；3)改性：将浆料放入超声加工槽中，在40～200kHz超声波下震荡1～12小时；4)干燥：把粉体料浆在100～200℃下烘干，脱去料浆中的水分；5)再研磨：再研磨到D90≤5μm，即可得到改性的电气石粉体。本发明的电气石改性方法能耗低，加工方法简单，改性效果明显，且不会引入对人体有害的重金属离子、放射性物质作改性添加剂。

权利要求

1.一种电气石粉末改性的方法，包括如下步骤：A、研磨：将电气石粉末研磨到D90≤5μm；

B、制浆：用去离子水将研磨后的粉末调制成浆料，粉末与浆料重量比为10％～50％；

C、改性：将浆料放入超声加工槽中，在40～200kHz超声波震荡1～12小时；

D、干燥：把粉体浆料在100～200℃下烘干，脱去浆料中的水分；

E、再研磨：再研磨到D90≤5μm，即可得到改性的电气石粉体。

2.根据权利要求1所述的电气石粉末改性的方法，在步骤C中，超声波频率为100～170kHz，震荡时间为6～10小时。

说明书

【技术领域】

本发明涉及矿石材料的改性，特别涉及的是电气石改性的方法。

【背景技术】

近年来，随着我国经济的持续快速发展，人民的生活水平有了很大改善，为建筑装饰材料行业的发展提供了巨大的市场空间。但是装饰装修材料不符合环保要求，超过国家规定的有害物质的限量标准，致使装修后的房间长期不能入住，或入住后对人体健康造成危害，并引起业主与开发商、装修公司的纠纷不断。

20世纪80年代，人们发现了天然负离子发生材料，其中最引人注目的当属电气石。目前通过在各种建筑装饰、装潢材料中添加电气石及其改性矿物粉末，以释放空气负离子，杀灭细菌、分解有害物质、释放对人体有益的远红外线的产品已经开始在市场上销售，并引起了广泛的关注。但是由于现有技术的限制，对电气石的改性加工技术比较复杂，很多要用到高温烧制，消耗大量的能源，且负离子的释放能力低下，加工成本高等缺点。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种电气石粉末改性的方法，该方法可以增强电气石粉末材料释放负离子的能力，并简化工艺，降低生产成本。

一种电气石粉末改性的方法，包括如下步骤：

F、研磨：将的电气石粉末研磨到D90≤5μm；

G、制浆：用去离子水将研磨后的粉末调制成浆料，粉末与浆料重量比为10％～50％；

H、改性：将浆料放入超声加工槽中，在40～200kHz超声波下震荡1～12小时；

I、干燥：把粉体料浆在100～200℃下烘干，脱去料浆中的水分；

J、再研磨：再研磨到D90≤5μm，即可得到改性的电气石粉体。

进一步，上述电气石粉末改性的方法步骤C中，优选超声波频率100～170kHz，时间6～10小时。

使用上述电气石粉末改性方法制备的电气石粉末。

本发明的电气石改性方法能耗低，加工方法简单，改性效果明显，且不会引入对人体有害的重金属离子、放射性物质作改性添加剂。

【具体实施方式】

本发明将超声技术引入电气石材料的加工改性中.超声波引起的化学效应，主要来自空化效应和其他非线性现象，经超声波辐射的液体介质中空化气泡发生膨胀和压缩，产生局域化的热点，从而引起液体介质中的超声化学反应，对于非均相的固一液体系，超声波的作用在介质中产生空化气泡、在固体表面产生微射流，导致液体高速冲击固体表面，引起固体表面的孔蚀和局域化加热，因微射流而引起的湍流能够明显地改善液体介质与固体表面间的传质过程.液体中气泡的形成、成长和几微秒内突然崩溃而由此产生的局部高温、高压.气相反应区的温度可达5200K以上，液相反应区的有效温度在1900K左右，局部压力在5.05×107Pa以上，温度变化率高达109K/s，相当于提供了瞬时高温高压微型反应器。这就为电气石粉末的改性提供了非常特殊的物理化学条件。本发明中，电气石粉体在接受超声波振荡后，晶体结构更加规整，晶胞具有的偶极矩沿同一方向排列更加一致，使晶体处于高度极化状态，从而极大的提高晶体周围产生的自发电场强度，与其它材料的复合能力更强。

本发明的主要成分：电气石，化学通式为NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH，F)4，晶体属三方晶系一族具有环状结构的硅酸盐矿物的总称。式中R代表金属阳离子，当R为Mg2+、Fe2+或(Li++Al3+)时，分别构成镁电气石、铁电气石和锂电气石。

由于电气石每个晶胞的正、负电荷中心无法重合，故两端形成正极、负极，构成一个永久电极。从而使晶体呈带电状态，在周围形成104～107V/cm的电场(晶体尺寸为3μm)，电场作用范围呈半径为十几μm个的球型。水分子(H2O)一旦接触到该材料后，由于它的静电场作用会使周围的水分子立即发生电解作用，水分子就会分解成带有正电的氢离子(H-)和带有负电的羟基，即氢氧基(OH-)。氢氧基(OH-)与周围的水分子结合成为羟基离子(H3O2-或H2O.OH-)，即为带负电荷的碱性羟基负离子。

其化学公式如下：

H2O+e-→H++OH-

2H++2e-→H2

OH-+H2O→H3O2-

释放出的负离子可中和、包裹游离的带正电荷的甲醛、氨、苯类等有害气体颗粒，使其成为大粒子团并沉淀下来，不再飘浮在空气中对人体形成伤害。且具有良好的去异味、杀菌和抗菌的作用。

由于偶极矩的存在电气石具有优良的远红外性能，能产生4～14μm，发射率＞90％的远红外线。

由于超声波能量的限制，很难使粒径超过5μm的电气石发生明显的性变，所以本发明优选D90≤5μm的电气石粉，用去离子水调制成10％～50％的浆料，放入超声加工槽中，在40～200kHz超声波下震荡1～12小时，然后把粉体料浆在100～200℃下烘干，脱去料浆中的水分，再研磨到D90≤5μm，即可得到高效负离子粉体。优选的超声波频率为100～170kHz，震荡时间为6～10小时。

为了更好说明本专利的内容，特以下面实例作进一步说明，但实例并不是对本发明的内容做出限制。在实施例中皆使用锂电气石，超声波发生器采用必能信8500HF，负离子产生量均是在粉体表面2cm处，用DLY-4型负离子检测仪测得的数据

实施例：

电气石粉用量为1000g，各实施例、对比例制备条件和所得数据如下表所列：

  电气石粉  D90(μm)   去离子水  (g)   粉∶浆料  (重量比)   料浆烘干  温度(℃)   超声波频  率(kHz)   震荡时间  (h)   负离子个  数/cm3  实施例1   0.5   1000   50％   200   100   6   1300  实施例2   1.0   4000   20％   100   40   1   590  实施例3   3.0   9000   10％   150   140   12   1450  实施例4   4.0   2400   30％   150   170   10   1670  实施例5   5.0   1500   40％   200   200   8   1700  对比例   10.0   1500   40％   200   200   8   500

从上表可以看出，本发明所制备的电气石粉的负离子产生量明显比平常增加很多，当D90大于5μm时，经超声波处理也没有明显效果。本发明的电气石改性方法能耗低，加工方法简单，改性效果明显，且不会引入对人体有害的重金属离子、放射性物质作改性添加剂。