[发明专利]一种超薄合成云母晶体粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超薄合成云母晶体粉制备方法，属于非金属新材料领域。 

背景技术

在上世纪九十年代，以天然云母为基材而生产的珠光颜料迅速发展，到2010年以天然云母为基材的珠光颜料的产品销量达8万吨/年以上，产品广泛应用于涂料（包括汽车涂料）、化妆品、合成革、印刷、印染、塑料等多个行业。全世界的天然云母供应90%来自印度，经多年开采，天然云母质量越来越差，产量越来越少，而价格越来越高，2010年天然云母的价格就上涨了50%，人们又将目光转移到了人工合成云母上，合成云母粉有着比天然云母粉更高的白度、更好的透明度、更好的绝缘性，这些特性使得以合成云母粉为基材制得的珠光颜料白度更好（银白系列），色彩更鲜艳（虹彩、金属色系列），从而为合成云母碎的应用打开了广阔的空间，为整个合成云母行业的发展提供了广阔的空间。但合成云母与天然云母相比，也有一大缺点，合成云母硬而脆，即柔韧性差，一般小于柔韧性35%（卷绕法），另外分剥性也较差，导致制成粉的厚度大，径厚比小。这在珠光颜料的使用上是致命的缺点，厚度大就会导致在相同的粒径下，径厚比小，包覆率低，色饱和度低，甚至不产生珠光效果，特别是对小粒径的影响更大。因此，合成云母碎要能取代天然云母应用于珠光颜料行业，需要解决合成云母的硬而脆，可分剥性差的关键技术难题。中国专利CN03135050.x公开了一种人工晶体合成云母及制备方法和装置，采用石英砂、镁砂、氧化铝粉，氟硅酸钾和碳酸钾为原料，用三相电加热熔融法制备人工晶体合成云母，这种方法不能解决合成云母片硬而脆，分剥差的关键技术难题。中国专利CN200510044178.7也公开了一种人工晶体合成云母及制备方法，也是利用石英砂、镁砂、氧化铝粉，氟硅酸钾和碳酸钾为原料，采用两相电源加热熔融法制备人工晶体合成云母，同样也不能解决合成云母片硬而脆，分剥差的关键技术难题。中国专利200910177075.6公开了一种合成云母的制备方法，采用滑石代替部份石英砂、镁砂制备合成云母，也未能解决合成云母片硬而脆，分剥差的关键技术问题。 

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种超薄合成云母晶体粉的制备方法， 其特征是在熔制合成云母配方中引入0.1～0.6%的CaO作为杂质富集剂，使得杂质得到富集，从而提高合成云母的柔韧性和可分剥性，所得合成云母晶体片柔韧性可达38～50%（卷绕法），含有0.1～0.6%的CaO，以其制备得到的粉体厚度为0.05～0.8μm，特别是0.05～0.5μm。这种粉体用于珠光颜料基材、化妆品、防腐涂料、工程塑料等多个行业。 

本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。 

超薄合成云母晶体粉的制备方法包括以下步骤： 

1）高柔韧性、高分剥性的合成云母晶体片的制备 

（1）配料：根据选择的原料及其分析检测数据，以及搅拌混料机有效容积，并按以下工艺配方，精确计算每次搅拌各种原料的用量： 

优选为： 

（2）混料：将步骤（1）准确计量称重的各种原料倒入搅拌混料机中搅拌混合15～60min，备用；搅拌配料总重量为每炉所需熔制合成云母晶体的数量； 

（3）砌炉：根据每炉所需熔制数量，计算炉体容积： 

V=K*W/p 

K为有效容积系数，取值范围1.05～1.2； 

W为每炉熔制合成云母晶体的数量，吨； 

P为合成云母晶体的密度，按2.8吨/m³计； 

V为炉体容积范围，m³； 

用耐火砖砌成椭圆形或圆形的炉体，其容积要在按照上述计算所得炉体容积范围内。用三相电源选用圆形炉体，均分摆放三组电极；用二相电源则选用椭圆形炉体，在长轴方向对称摆放二组电极；用扁铁将耐火砖箍紧； 

（4）装炉：将步骤（2）混合好的料装入步骤（3）砌好的炉体中，并推入四周有保温密封，顶部留有加料孔的熔制房内，在熔制房的侧面接通大功率的抽风机，风量可调节，风机出口接有三级或二级喷淋吸收塔； 

（5）开机：将熔炉接上电源，开启熔制房抽风机、废气吸收喷淋泵，并事先配制好5-8%氢氧化钠溶液作为喷淋吸收液； 

（6）熔制：按升温、保温、降温三个阶段进行熔制；升温、保温、降温是通过控制输入功率来实现的，即升温是逐步提高输入功率，保温是恒定输入功率，降温是逐步降低输入功率；根据熔制量，概算出熔制所需总电量； 

Q=K′*W