硅酸锌的主要应用

2020/10/20 9:12:51

背景及概述[1]

硅酸锌化学式Zn2SiO4。分子量222.84。无色三方晶体。比重4.103。熔点1,512℃。溶于氢氟酸,不溶于水和稀酸。遇氯化氢分解。在自然界中以硅锌矿形式存在。由氧化锌与二氧化硅(2:1)混合物经高温加热制得。用于制造荧光屏等。在硅酸锌矿的浮选富集过程中,由于硅酸锌矿与其中的杂质矿物如碳酸钙、石英等的可浮性接近,又由于在破碎、磨矿过程中杂质矿物易于形成矿泥影响硅酸锌矿的浮选性能,致使硅酸锌矿物难于浮选富集;即使偶有能将其浮选富集的,不仅工艺流程结构复杂,药剂种类及用量多、生产成本高,同时浮选指标偏低,因此限制了硅酸锌矿的开发和利用。

应用[2-5]

硅酸锌应用举例如下:

1)制备一种具有预警功能的硅酸锌防腐颜料。采用“一锅煮”制备工艺,实现部分碳点吸附在硅酸锌的表面和部分碳点包夹在硅酸锌内部,从而达到碳点对硅酸锌牢固修饰的效果。制得的碳点修饰纳米防腐颜料不仅具有良好的防腐蚀性能,而且该碳点修饰硅酸锌防腐颜料,在365nm的紫外光照射下,能够发射出蓝色的荧光;当金属发生腐蚀,接触到铁离子时,碳点修饰的硅酸锌防腐颜料会发生荧光猝灭现象,从而实现对金属腐蚀的预警功能。

2)合成颗粒形状规则硅酸锌锰绿色荧光粉,包括制备非晶二氧化硅凝胶、配料、烧结、洗涤、制备硅酸锌锰绿色荧光粉工艺步骤。本发明将合成硅酸锌锰绿色荧光粉的原料正硅酸乙酯水解、干燥制成的非晶二氧化硅凝胶作为烧结原料之一,与含锌原料、含锰原料以及助熔剂混合,在1000~1200℃烧结2~4小时,制备出颗粒形状规则的硅酸锌锰绿色荧光粉。本发明具有工艺步骤简单、烧结温度低、产物颗粒形状规则等优点,可用于合成硅酸锌锰绿色荧光粉。

3)制备一种多层电感器用硅酸锌基玻璃/陶瓷介质材料,首先合成低熔点的硼硅玻璃,然后合成硅酸锌晶体,最后以上述制备的硼硅酸盐玻璃、硅酸锌为原料,湿法球磨后干压成圆片状,再烧成得硅酸锌基玻璃/陶瓷介质材料。利用本发明的方法制备的材料,具有紧密的晶相和玻璃相结构,故材料的介电损耗较小,而且具有良好的热稳定性和抗折强度。

4)制备晶化介孔硅酸锌/氧化硅复合粉体,本复合粉体具有二维六方介孔结构,介孔孔壁是由晶态硅酸锌和非晶氧化硅组成。制备方法是首先制备介孔氧化硅,然后将锌的无机盐溶解在乙醇中,配制成锌盐溶液。根据所制备粉体的成分,将介孔氧化硅加入到锌盐溶液中,其中介孔氧化硅和锌盐的摩尔比为2~25。经充分搅拌使介孔氧化硅均匀分散在锌盐溶液中,同时在室温下继续搅拌,将乙醇挥发获得粉末,再经真空干燥、煅烧即获得晶化介孔硅酸锌/氧化硅复合粉体。本制备方法操作简便,所制备的介孔硅酸锌/氧化硅复合粉体有序度高、孔径和比表面积大、结晶性高、稳定性好。

反浮选硅酸锌[6]

一种反浮选硅酸锌的方法,所用矿石中锌含量为10~18%,钙11~16%,锌主要以硅酸锌形式存在,脉石矿物主要以碳酸盐形式,其特征在于,包括下列步骤:

1)浮选时用硫酸调矿浆pH值为4.5~5.0;

2)用酸化水玻璃与巯基乙酸钠作硅酸锌矿物抑制剂;

3)用邻苯二甲二乙酯作起泡剂;

4)用硬脂酸钠作脉石矿物的捕收剂;

5)在浮选过程中,将已经单体解离的矿浆加硫酸调pH值为4.5~5.0后,加入酸化水玻璃与巯基乙酸钠抑制硅酸锌,然后加邻苯二甲二乙酯作起泡剂,加硬脂酸钠作为脉石矿物的捕收剂,浮选泡沫作为尾矿,浮选槽内则为硅酸锌精矿。

浮选时,每吨矿石中所用硫酸量为5~12kg,每吨矿石中所用酸化水玻璃为2~4kg,每吨矿石中所用巯基乙酸钠为0.1~0.3kg,每吨矿石中所用邻苯二甲酸二乙酯为3~5g,每吨矿石中所用硬脂酸钠为300~500g。

主要参考资料

[1]化学词典

[2]CN201810000911.2一种具有预警功能的硅酸锌防腐颜料

[3]CN200710017267.1低温合成颗粒形状规则的硅酸锌锰绿色荧光粉的方法

[4]CN01102210.8一种多层电感器用硅酸锌基玻璃/陶瓷介质材料的制备方法

[5]CN201310166765.8晶化介孔硅酸锌/氧化硅复合粉体及其制备方法

[6]CN201510678991.3一种反浮选硅酸锌的方法

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