硅酸锌的主要应用

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