[发明专利]制备人工合成氟金云母的方法

说明书

技术领域

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

人工合成氟金云母片KMg₃(A1Si₃O₁₀)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。

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。

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

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：

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％。

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SiO₂、Al₂O₃、K₂O等成分。

优选上述煅烧高岭土是将高岭土在900－1100℃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SiO₂、Al₂O₃和少量的K₂O。

通常，选用的原料的化学组成如以下表1所示。

表1

表1中，“I.L”是指原料的烧失率，在运算时必须减去。

按上述配比配备电熔镁砂、氟硅酸钾、钾长石和煅烧高岭土后，将电熔镁砂、氟硅酸钾、钾长石和煅烧高岭土混合均匀，即可用于制备人工合成氟金云母。配备上述原料后，后续的制备人工合成氟金云母的工艺可采用现有技术，例如采用内热法烧制人工合成氟金云母。

一种优选方案中，上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。

步骤(2)中，通常用耐火砖砌筑炉体，炉体砌筑方法及炉体结构可参照传统的内热法烧制人工合成氟金云母工艺所用的炉体。可用标准高铝耐火砖和楔形高铝耐火砖砌筑炉体或优质粘土砖砌筑；炉体耐火砖外围用扁铁加固。

优选步骤(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(炉圈直径是指炉圈尺寸最大部位的直径)，炉口直径为2.5－3.5米，炉体高度为2.2－2.8米。更优选炉座直径为2.5米，炉圈直径为3.6米，炉口直径为3.2米，炉体高度为2.4米。