制备人工合成氟金云母的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及人工合成云母，具体涉及一种制备人工合成氟金云母的方法。
【背景技术】
[0002] 人工合成氟金云母片KMg3 (AlSi3Oltl)F2 (又称合成云母），是由化工原料、矿物原料 经高温反应、熔融、冷却、析晶、生长而成的层状硅酸盐化合物。它不含羟基，所以耐温性好， 有很好的绝缘性；它由化合物直接烧制而成，所以具有很高的纯度和白度。制备出来的人工 合成氟金云母粉，广泛应用于云母钛珠光颜料、化妆品粉体、塑料及陶瓷填充料，同时人工 合成氟金云母以其优异的电气绝缘性能，广泛应用于电子工业。
[0003] 现阶段普遍采用内热法烧制人工合成氟金云母，基本上是使用石英砂、氧化铝粉、 电熔镁砂、氟硅酸钾、碳酸钾等材料进行高温反应后，析晶出纯度高、性质稳定的人工合成 氟金云母片。
[0004] 然而，经过多年的大量使用，优质的石英砂、氧化铝粉和碳酸钾等原料日渐紧缺， 其价格也较高，不仅导致人工合成氟金云母生产成本增加，而且不利于确保人工合成氟金 云母的质量，难以满足市场对优质人工合成氟金云母片的强烈需求。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种制备人工合成氟金云母的方法，这种方法 采用常见的钾长石、煅烧高岭土代替石英砂、氧化铝粉和碳酸钾等化工原料，烧制出优质的 人工合成氟金云母，可降低生产成本并提高产品质量。采用的技术方案如下：
[0006] 一种制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于采用下述重量配比的原料制备人 工合成氟金云母：电熔镁砂29 - 31 %，氟硅酸钾19 一 20 %，钾长石19 一 21 %，煅烧高岭 土 29 - 31%。
[0007] 通常，块状钾长石经过拣选、破碎，得到粒度在40目以下的钾长石颗粒，用作本发 明的原料。上述钾长石可采用平远钾长石（产自广东省平远县的钾长石）。钾长石主要引 入Si02、Al203、K20 等成分。
[0008] 优选上述煅烧高岭土是将高岭土在900 - 1100°C的温度下煅烧0. 5小时得到的。 亦可采用市购的煅烧高岭土（经过煅烧处理后的高岭土）。煅烧得到的煅烧高岭土再经过 粉碎，得到粒度在40目以下的煅烧高岭土颗粒，用作本发明的原料。将高岭土煅烧的目的 是去掉高岭土中的结晶水和有机杂质。上述高岭土可采用河源高岭土。煅烧高岭土主要引 入Si02、Al2O3和少量的K20。
[0009] 通常，选用的原料的化学组成如以下表1所示。
[0010] 表 1
[0011]
【主权项】
1. 一种制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于采用下述重量配比的原料制备人工 合成氟金云母：电熔镁砂29 - 31%，氟硅酸钾19 一 20%，钾长石19 一 21%，煅烧高岭土 29 - 31%〇
2. 根据权利要求1所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：所述煅烧高岭 土是将高岭土在900 - 1100°C的温度下煅烧0. 5小时得到的。
3. 根据权利要求1或2所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于所述制备人 工合成氟金云母的方法包括下述步骤： (1) 按上述重量配比配备电熔镁砂、氟硅酸钾、钾长石和煅烧高岭土，并混合均匀，得到 混合原料； (2) 砌筑炉体，并在炉体中安装上电极； (3) 将步骤（1)的混合原料填入炉体中； (4) 通电对炉体中的混合原料进行熔制； (5 )停电，使炉体内部的物料自然冷却析晶； (6)开炉，取出人工合成云母。
4. 根据权利要求3所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：步骤（2)中，砌 筑成的炉体自下至上由炉座、炉圈和炉口三部分组成，其中炉座直径为2. 0 - 3. 0米，炉圈 直径为3. 0 - 4. 0米，炉口直径为2. 5 - 3. 5米，炉体高度为2. 2 - 2. 8米。
5. 根据权利要求3所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：步骤（2)中，所 述电极包括三个石墨电极组，石墨电极组由石墨电极板、石墨主电极棒和石墨副电极棒组 成，石墨主电极棒安装在石墨电极板上；石墨主电极棒上端插接所述石墨副电极棒，石墨副 电极棒上端连接有起弧小石墨电极；三个石墨电极组按三角形排布。
6. 根据权利要求5所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：所述石墨电极 组中，石墨电极板向炉中心倾斜并且与水平成5 - 10°夹角；石墨主电极棒向炉中心倾斜 并且与石墨电极板成100 - 105°的夹角，各石墨主电极棒顶端之间相距90 - 100厘米。
7. 根据权利要求5所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：步骤（4)中，对 炉体中的混合原料的熔制过程依次包括： (4 一 1)起弧：将电极接通380V交流电源，调节输入功率从零逐渐增加至120KW，起弧 小石墨电极发热并将部分混合原料熔解成熔液，直至起弧小石墨电极熔断并由熔液导电发 执. (4 一 2)起弧过程结束后，电极断开380V交流电源并接通220V交流电源，调节输入功 率从120KW逐渐增加至260KW，熔液继续导电发热，混合原料继续熔解，熔液量增加；当输入 功率达到260KW时，电极断开220V交流电源并接通IlOV交流电源，调节输入功率从260KW 逐渐增加至400KW，熔液继续导电发热，混合原料继续熔解，熔液量增加； 在电极接通220V交流电源和接通IlOV交流电源进行熔制的过程中，每当炉面下陷时 向炉面添加混合原料，并将熔液温度控制在1500 - 1700°C之间； (4 一 3)保温：当加入的混合原料全部熔解时，向炉面添加一层厚度均匀的回炉料，进 入保温阶段，此时在电极接通IlOV交流电源的情况下，调节输入功率从400 KW逐渐降至 80KW。
8. 根据权利要求7所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：步骤（4 一 1)持 续时间为40 - 60分钟。
9. 根据权利要求7所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：步骤（4 一 2) 中，每隔2小时测量熔液温度，熔液温度过低时加大输入功率，熔液温度过高时降低输入功 率，将熔液温度控制在1500 - 1700 °C之间。
10. 根据权利要求7所述的制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于：步骤（4 一 2) 中，输入功率从120KW逐渐增加至260KW的过程所需时间为18 - 20小时，输入功率从260KW 逐渐增加至400KW的过程所需时间为28 - 30小时；步骤（4 一 3)中，输入功率从400 KW 逐渐降至80KW的过程所需时间为3 - 6小时。
【专利摘要】一种制备人工合成氟金云母的方法，其特征在于采用下述重量配比的原料制备人工合成氟金云母：电熔镁砂29－31%，氟硅酸钾19－20%，钾长石19－21%，煅烧高岭土29－31%。本发明采用常见的钾长石、煅烧高岭土代替石英砂、氧化铝粉和碳酸钾等化工原料，更好利用天然资源，降低生产成本，并能烧制出优质的人工合成氟金云母。
【IPC分类】C01B33-26
【公开号】CN104876233
【申请号】CN201510181078
【发明人】李祈霖, 李佛恩, 郑惠容
【申请人】汕头保税区三宝光晶云母科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月16日