本發(fā)明涉及一種粉煤灰空心微珠(簡稱“微珠”)的表面處理工藝，屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

粉煤灰空心微珠是從粉煤灰中分選出來的微珠。粉煤灰是由各種形狀差別大的顆粒組成，各種顆粒都是煤粉在鍋爐內(nèi)燃燒時，其灰分熔融冷卻而成。粉煤灰空心漂珠的主要化學(xué)成分為氧化硅和氧化鋁，分別為60％和30％左右。

粉煤灰空心微珠。煤系粘土質(zhì)礦物中主要是高嶺石和伊利水云母，于550℃左右便脫水排氣，從單斜晶系相變?yōu)榉蔷з|(zhì)相，因膨脹排氣，質(zhì)地變得疏松多孔，從1000-1300℃逐漸熔融分解.形成莫來石和石英玻璃的共生組合，如這時受到急冷作用，便形成含多量莫來石徽晶的海綿狀玻璃，當(dāng)溫度升到1400℃左右時，不規(guī)則狀的海綿顆粒，先從棱角等尖薄部位開始鈍化，繼而表面熔融將孔隙中的氣體密封在內(nèi)，隨著溫度升高，熔融的顆粒受表面張力影響成為球狀，形成了柘榴狀，徽孔環(huán)殼狀和空心球殼等結(jié)構(gòu)，這時冷卻便成為空心玻珠。

由于粉煤灰在燃燒過程中會有其它的雜質(zhì)物質(zhì)，在高溫下容易粘結(jié)在微珠的表面，使得微珠的形狀不規(guī)則，同時由于微珠在成長過程中沒有嚴(yán)格的控制導(dǎo)致其密度等物理特性有很大的差別。

由于微珠為電廠的副產(chǎn)品，價格便宜，目前多是用作耐火材料或者填充料為主，也有部分學(xué)者研究了利用其作為涂覆用的材料，目前進(jìn)行表面處理的方法多是利用常規(guī)的單一酸處理或堿處理，這些方法不能很好的對其表面粘附的小顆粒進(jìn)行處理，同時也沒有很好的選擇性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明的目的在于提供一種粉煤灰空心微珠的表面處理工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種粉煤灰空心微珠的表面處理工藝，包括以下步驟：

(1)對微珠進(jìn)行醇洗，靜置分層后，回收醇洗溶液下部沉淀的微珠；

(2)對醇洗后的微珠進(jìn)行水洗，靜置分層后，回收水洗溶液上部漂浮的微珠；

(3)對水洗后的微珠進(jìn)行超聲波處理；

(4)對超聲波處理后的微珠進(jìn)行酸處理，酸處理后重復(fù)步驟(2)；

(5)對微珠進(jìn)行堿處理，堿處理后重復(fù)步驟(2)，得到適于進(jìn)行涂覆用的輕質(zhì)微珠。

本發(fā)明的主要原理為：在步驟(1)中利用醇洗將有機(jī)物進(jìn)行清洗，同時選出密度大于0.7-0.8g/cm³的微珠；通過步驟(2)清洗部分粘附的灰分，同時選出密度小于1.0g/cm³的微珠；通過步驟(3)超聲清洗掉粘附在微珠表面的小顆?；?qū)⒄尺B在一起的微珠分開；通過步驟(4)和步驟(5)使得微珠表面形成小的缺陷，以利于后續(xù)的涂覆過程。

在本發(fā)明中，所用的粉煤灰空心微珠為電廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的微珠，其粒度范圍為30-200μm。

在所述步驟(1)中，醇洗溫度為20-30℃，醇洗時間10-60min，攪拌強(qiáng)度200-800rpm。

在所述步驟(2)中，水洗溫度為20-30℃，水洗時間為5-60min，攪拌強(qiáng)度為200-800rpm。

在所述步驟(3)中，超聲波處理溫度為20-30℃，超聲時間為5-15min，超聲強(qiáng)度為20-80KHZ。

在所述步驟(4)中，酸處理溫度為20-30℃，攪拌強(qiáng)度為200-800rpm，酸處理時間為5-20min。

在所述步驟(5)中，堿處理溫度為20-30℃，攪拌強(qiáng)度為200-800rpm，堿處理時間為5-20min。

在本發(fā)明中，所用的醇為甲醇或乙醇，所用的酸處理劑為硫酸或鹽酸，所用的堿處理劑為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液。其中，硫酸的濃度為1-5mol/L；鹽酸的濃度為1-5mol/L；氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中氫氧化鈉的濃度為2-5mol/L，碳酸鈉的濃度為2-5mol/L。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明根據(jù)粉煤灰空心微珠的形成特點(diǎn)，利用醇洗、水洗、超聲洗、酸處理和堿處理等手段對微珠表面進(jìn)行處理，選別出密度在0.7-1g/cm³的適合涂覆用的高質(zhì)量輕質(zhì)微珠，以提高后續(xù)材料的涂覆能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2為實(shí)施例1中未經(jīng)過表面處理的微珠的SEM圖。

圖3為實(shí)施例1中表面處理后的微珠的SEM圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

如圖1所示，為本發(fā)明的工藝流程圖，粉煤灰空心微珠依次經(jīng)過醇洗→水洗→超聲洗→酸處理→水洗→堿處理→水洗等手段得到適合表面涂覆的微珠。

實(shí)施例1

以一批粉煤灰空心微珠表面處理為例，具體操作步驟如下：

(1)醇洗

對微珠進(jìn)行醇洗，溫度為25℃，醇洗時間30min，攪拌強(qiáng)度500rpm，靜置5min分層后，過濾回收醇洗溶液下部沉淀的微珠；

(2)水洗

對醇洗后的微珠進(jìn)行水洗，溫度為25℃，水洗時間15min，攪拌強(qiáng)度500rpm，靜置5min后分層，過濾回收水洗溶液上部漂浮的微珠；

(3)超聲波處理

對水洗后的微珠進(jìn)行超聲波處理，溫度為25℃，超聲時間10min，超聲強(qiáng)度40KHZ，過濾回收上部漂浮的微珠；

(4)酸處理

對超聲波處理后的微珠進(jìn)行酸處理，鹽酸濃度為2.5mol/L，溫度為25℃，攪拌強(qiáng)度500rpm，酸處理時間為15min，酸處理后進(jìn)行水洗，洗掉殘余的堿液，水洗溫度為25℃，水洗時間15min，攪拌強(qiáng)度500rpm，靜置5min后分層，過濾回收微珠；

(5)堿處理

對酸處理后的微珠進(jìn)行堿處理，氫氧化鈉溶液濃度為3mol/L，碳酸鈉溶液濃度為3mol/L，溫度為25℃，攪拌強(qiáng)度500rpm，酸處理時間為15min，堿處理后進(jìn)行水洗，洗掉殘余的堿液，水洗溫度為25℃，水洗時間15min，攪拌強(qiáng)度500rpm，靜置5min后分層，過濾回收微珠。

如圖2所示，未經(jīng)過表面處理的微珠表面粘附大量的雜質(zhì)物質(zhì)，微珠的形狀不規(guī)則，不適用于表面涂敷。如圖3所示，經(jīng)表面處理后的微珠表面光滑，形狀規(guī)則，適合用于表面涂敷。