一種云母粉晶體的提純裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種云母粉晶體的提純裝置，包括純水池、旋流制漿破碎機(jī)、粗漿池、旋流器、脫水篩、云母漿池和液壓機(jī)；合成云母經(jīng)過破碎、除雜質(zhì)、浸泡后，與水混合后進(jìn)行高壓旋流破碎，得到粗漿液；粗漿液經(jīng)分離、脫水后得到云母漿；云母漿經(jīng)脫水、烘干、壓制成料錠后再烘干，即得提純后的云母晶體粉料錠。本實(shí)用新型提純裝置包括純水池、高壓水泵、旋流制漿破碎機(jī)、粗漿池、渣漿泵、旋流器、脫水篩、云母漿池、真空箱、真空泵、液壓機(jī)和過濾網(wǎng)籠。本實(shí)用新型裝置，可以剔除一切非云母晶體的雜質(zhì)，得到的云母粉純度極高，可以作為人工合成云母超大單晶的原料。
【專利說明】
一種云母粉晶體的提純裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種云母粉晶體的裝置，提純后的云母晶體粉錠用于人工合成云 母超大晶體，屬于特種材料提純技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)比天然礦產(chǎn)云母，人工合成云母具有更高的絕緣性能，質(zhì)地純凈、無色透明、耐 高熱、化學(xué)穩(wěn)定性更好等諸多顯著優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于軍工、電子、電力、化工和建筑工 業(yè)之中，成為開發(fā)多種高科技產(chǎn)品的重要原料。云母晶體屬于二維晶體，高溫熔融狀態(tài)下控 制其定向生長，影響因素復(fù)雜多變，有效控制難度非常大，生產(chǎn)條件要求嚴(yán)格苛刻。
[0003] 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，作為戰(zhàn)略性新材料的高性能人工合成云母超大晶 體市場(chǎng)量越來越大，人工合成云母超大晶體許多性能都優(yōu)于天然云母，如耐溫高達(dá)1200°c 以上，在高溫條件下，合成氟金云母的體積電阻率比天然云母高1000倍，電絕緣性好、高溫 下真空放氣極低、以及耐酸堿、透明、可分剝和富有彈性等特點(diǎn)，是電機(jī)、電器、電子、航空等 現(xiàn)代工業(yè)和高技術(shù)的重要非金屬絕緣材料。國家需要就是我們的動(dòng)力，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn) 步和發(fā)展，我國對(duì)新材料也提出新要求。這樣，人工合成云母超大單晶，大于323 X 139 X 21.5mm，做為軍工和高科技領(lǐng)域的窗口材料又被提入議事日程。為了解決軍工和高科技領(lǐng) 域的需求，并滿足國家的需要為目的，從2015年開始了人工合成云母超大單晶的研制和生 產(chǎn)。
[0004] 人工合成云母超大單晶是由內(nèi)熱法合成云母碎片（+4目），經(jīng)純水制漿工藝、水力 破碎、提純、烘干的細(xì)小鱗片再熔融，按晶種定向析晶而生成的超大書本狀單晶體;其特點(diǎn) 就是用純凈云母細(xì)小鱗片長成大的單晶體，不填加任何助溶劑和其它外加劑。然而，云母屬 于二維晶體，控制生長非常困難，一點(diǎn)點(diǎn)的雜質(zhì)對(duì)云母單晶的生長都會(huì)造成多晶、雜晶或異 向生長，達(dá)不到取得大單晶的目的，所以原料的純度極為重要，剔除一切非云母晶體的雜質(zhì) 是人工合成云母超大單晶的前提條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種云母 粉晶體的提純裝置，該裝置可以剔除一切非云母晶體的雜質(zhì)，得到的云母粉純度極高，可以 作為人工合成云母超大單晶的原料。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種云母粉晶體的提純裝置，包括純水池、旋流制漿破碎機(jī)、粗漿池、旋流器、脫水 篩、云母漿池和液壓機(jī)：
[0008] 所述的純水池配設(shè)有高壓水栗，所述高壓水栗的進(jìn)水口位于純水池內(nèi)、出水口與 所述旋流制漿破碎機(jī)的加料口相連接；
[0009] 所述的旋流制漿破碎機(jī)位于所述的粗漿池和純水池的上方，并且旋流制漿破碎機(jī) 的出料口位于所述的粗漿池上方或者內(nèi)部；
[0010] 所述的粗漿池配設(shè)有渣漿栗，所述渣漿栗的進(jìn)液口位于粗漿池池底、排液口與所 述旋流器的進(jìn)料口相連接；
[0011] 所述的旋流器，其排料口與所述脫水篩的進(jìn)漿口相連接；
[0012] 所述的脫水篩，其排漿口位于所述云母漿池的上方、排水口位于所述純水池上方 或者內(nèi)部；
[0013] 所述液壓機(jī)配設(shè)有料錠模具。
[0014] 上述技術(shù)方案中，所述的云母漿池上方配設(shè)有真空箱，真空箱與位于云母漿池外 部的真空栗相連接。
[0015] 上述技術(shù)方案中，所述的純水池內(nèi)配設(shè)有過濾網(wǎng)籠。
[0016] 上述技術(shù)方案中，所述的高壓水栗的進(jìn)水口位于過濾網(wǎng)籠內(nèi)。
[0017] 本實(shí)用新型還提供一種云母粉晶體的提純方法，包括以下步驟：
[0018] (1)前處理:將合成云母(KMg3(AlSi3〇 1Q)F2)破碎后，剔除云母碎片中的雜質(zhì)；
[0019] (2)浸泡:將步驟(1)除雜后得到的云母碎片用純凈水浸泡使其軟化；
[0020] (3)制備粗漿液:將步驟(2)浸泡后得到的云母碎片和純凈水進(jìn)行高壓旋流破碎， 得到的混合物即為粗漿液；
[0021] (4)制備云母漿:將步驟(3)得到的粗漿液進(jìn)行分離、脫水后得到云母漿；
[0022] (5)制錠:將步驟(4)得到的云母漿進(jìn)行脫水、烘干、壓制成料錠后再烘干，得到的 料錠即為所述的提純后的云母粉晶體(KMg3(AlSi3〇1Q)F 2)。
[0023]上述技術(shù)方案中，方法具體為：
[0024] (1)前處理:將合成云母破碎，粒徑至少為4目；手選排除云母碎片中的雜質(zhì)，然后 用強(qiáng)磁鐵吸走云母碎片中存在的具有磁性的雜質(zhì)，除雜后的云母碎片備用；
[0025] (2)浸泡:將步驟(1)除雜后得到的云母碎片放入塑料箱中，用純凈水沖洗干凈后， 再用純凈水浸泡，讓水分充分浸潤到云母碎片的層間，使云母碎片軟化；
[0026] (3)制備粗漿液:先向純水池中充滿純凈水，然后利用高壓水栗將純凈水導(dǎo)入旋流 制漿破碎機(jī)中，水從旋流制漿破碎機(jī)的出料口流進(jìn)粗漿池中，所述的粗漿池配設(shè)有渣漿栗； 待旋流制漿破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，開啟渣漿栗，使粗漿池中的水能順暢的流動(dòng)運(yùn)行，并且粗漿 池沒有跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象;然后將步驟(2)浸泡后得到的云母碎片從旋流制漿破碎機(jī)的加 料口緩慢投入，云母碎片和純凈水經(jīng)過高壓旋流破碎后，經(jīng)旋流制漿破碎機(jī)的出料口流入 到粗漿池中，粗漿池中的混合物即為粗漿液；
[0027] (4)制備云母漿:利用渣漿栗將步驟(3)得到的粗漿液抽出進(jìn)入到旋流器中，在旋 流器中，純凈的云母漿和云母渣得到分離，控制成漿率為20%~25%;其中，得到云母漿經(jīng) 過脫水篩脫水后，目數(shù)為80目~10目的漿液流入到云母漿池中，云母漿池中的產(chǎn)物即為云 母漿，脫除的水分流入純水池中經(jīng)過濾后循環(huán)利用;旋流器排渣口得到的云母渣回收，另作 它用；
[0028] (5)制錠:利用真空栗和真空箱對(duì)將步驟(4)得到的云母漿進(jìn)行抽真空脫水;將脫 除水分后的物料進(jìn)行烘干;再將烘干后的物料用液壓機(jī)和其內(nèi)的料錠模具壓制成料錠，料 錠在烘干后，即得所述的提純后的云母粉晶體;所述的料錠，規(guī)格Φ180_，厚度20_。
[0029]上述技術(shù)方案中，步驟(2)中，所述的云母碎片用純凈水浸泡時(shí)，浸泡時(shí)間至少為 30min〇
[0030] 上述技術(shù)方案中，步驟(3)中，將步驟(2)浸泡后得到的云母碎片從旋流制漿破碎 機(jī)的加料口投入，速度為80~100kg/h;所述的純凈水，導(dǎo)入旋流制漿破碎機(jī)的壓力為20Kg/ cm2。
[0031] 上述技術(shù)方案中，步驟（4)中，所述的旋流器，操作條件為：常溫、壓力為1.8Kg/ cm2;所述的脫水篩為80目不銹鋼篩網(wǎng)，操作條件為:常溫、常壓。
[0032]上述技術(shù)方案中，步驟(5)中，所述的真空栗和真空箱對(duì)步驟(4)得到的云母漿進(jìn) 行抽真空云母漿進(jìn)行抽真空脫水時(shí)，真空度為3300PA;所述的脫除水分后的物料進(jìn)行烘干 時(shí)，溫度為120 °C，烘干時(shí)間為120min;所述的料錠烘干時(shí)，溫度為150 °C，烘干時(shí)間為60min。
[0033] 本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型裝置，可以剔除一切非云母晶體的 雜質(zhì)，得到的云母粉純度極高，可以作為人工合成云母超大單晶的原料。
【附圖說明】：
[0034] 圖1:本實(shí)用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2:本發(fā)明實(shí)施例1提純后云母粉晶體的電鏡圖；其中，1-純水池，2-高壓水栗，3-旋流制漿破碎機(jī)，4-旋流制漿破碎機(jī)的加料口，5-旋流制漿破碎機(jī)的出料口，6-粗漿池，7-渣漿栗，8-旋流器，9-脫水篩，10-云母漿池，11-真空箱，12-真空栗，13-液壓機(jī)，14-脫水篩 的排水口，15-脫水篩的排漿口，16-過濾網(wǎng)籠。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 以下對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型并不限于以 下描述內(nèi)容：
[0037] 本實(shí)用新型中所述的純水池、高壓水栗、旋流制漿破碎機(jī)、粗漿池、渣漿栗、旋流 器、脫水篩、云母漿池、真空箱、真空栗、液壓機(jī)、過濾網(wǎng)籠，均為本領(lǐng)域常規(guī)市售設(shè)備，其中 本發(fā)明實(shí)施例中使用的設(shè)備:高壓水栗2為多級(jí)水栗，功率為15Kw;渣漿栗7，功率為1 OKw;旋 流器8，規(guī)格為Φ 180 X 2;真空栗12，功率為5Kw;液壓機(jī)13為30T液壓機(jī);旋流制漿破碎機(jī)3、 脫水篩9和真空箱11均為非標(biāo)設(shè)備。
[0038]本實(shí)用新型提供一種云母粉晶體的提純裝置，包括純水池1、旋流制漿破碎機(jī)3、粗 漿池6、旋流器8、脫水篩9、云母漿池10和液壓機(jī)13:
[0039] 所述的純水池1配設(shè)有高壓水栗2,所述高壓水栗的進(jìn)水口位于純水池1內(nèi)、出水口 與所述旋流制漿破碎機(jī)3的加料口 4相連接；
[0040] 所述的旋流制漿破碎機(jī)3位于所述的粗漿池6和純水池1的上方，并且旋流制漿破 碎機(jī)3的出料口 5位于所述的粗漿池6上方或者內(nèi)部；
[0041] 所述的粗漿池6配設(shè)有渣漿栗7,所述渣漿栗7的進(jìn)液口位于粗漿池池底、排液口與 所述旋流器8的進(jìn)料口相連接；
[0042] 所述的旋流器8的排料口與所述脫水篩9的進(jìn)漿口相連接；
[0043]所述的脫水篩9的排漿口 15位于所述云母漿池10的上方、排水口 14位于所述純水 池1上方或者內(nèi)部；
[0044]所述液壓機(jī)配設(shè)有料錠模具。
[0045]所述的云母漿池10的上方配設(shè)有真空箱11，真空箱與位于云母漿池外部的真空栗 12相連接。
[0046] 所述的純水池1內(nèi)配設(shè)有過濾網(wǎng)籠16;所述的高壓水栗的進(jìn)水口位于過濾網(wǎng)籠16 內(nèi)。
[0047]本實(shí)用新型還提供一種云母粉晶體的提純方法，包括以下步驟：
[0048] (1)前處理:將合成云母破碎后，剔除云母碎片中的雜質(zhì)；
[0049] (2)浸泡:將步驟(1)除雜后得到的云母碎片用純凈水浸泡使其軟化；
[0050] (3)制備粗漿液:將步驟(2)浸泡后得到的云母碎片和純凈水進(jìn)行高壓旋流破碎， 得到的混合物即為粗漿液；
[0051] (4)制備云母漿:將步驟(3)得到的粗漿液進(jìn)行分離、脫水后得到云母漿；
[0052] (5)制錠:將步驟(4)得到的云母漿進(jìn)行脫水、烘干、壓制成料錠后再烘干，得到的 料錠即為所述的提純后的云母晶體。
[0053]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型方法進(jìn)行具體的描述：
[0054] 實(shí)施例1:
[0055] -種云母粉晶體的提純方法，包括以下步驟：
[0056] (1)前處理:將合成云母破碎，目數(shù)至少為4目后，手選排除云母碎片中的雜質(zhì)，然 后用強(qiáng)磁鐵吸走云母碎片中存在的具有磁性的雜質(zhì)，除雜后的云母碎片備用；
[0057] (2)浸泡:將步驟（1)除雜后得到的云母碎片50kg放入50L的塑料箱中，用純凈水沖 洗干凈后，再用純凈水浸泡40min;
[0058] (3)制備粗漿液:將純水池1中的純凈水利用高壓水栗2導(dǎo)入旋流制漿破碎機(jī)3，壓 力為20Kg/cm 2，水從旋流制漿破碎機(jī)的出料口 5流進(jìn)粗漿池6中，粗漿池配設(shè)有渣漿栗7;待 旋流制漿破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，開啟渣漿栗，使粗漿池中的水能順暢的流動(dòng)運(yùn)行，并且粗漿池 沒有跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象;然后將步驟(2)浸泡后得到的云母碎片從旋流制漿破碎機(jī)的加料 口 4緩慢投入，速度為100kg/h;云母碎片和純凈水經(jīng)過高壓旋流破碎后，經(jīng)旋流制漿破碎機(jī) 的出料口流入到粗漿池中，粗漿池中的混合物即為粗漿液；
[0059] (4)制備云母漿:利用渣漿栗將步驟(3)得到的粗漿液抽出進(jìn)入到旋流器8中，在旋 流器中，純凈的紙漿和云母渣得到分離，控制成漿率為20%;其中，得到紙漿經(jīng)過脫水篩9脫 水后，目數(shù)為80目~10目的漿液流入到云母漿池10中，云母漿池中的產(chǎn)物即為云母漿，脫除 的水分流入純水池1中經(jīng)過濾后循環(huán)利用;旋流器排渣口得到的云母渣回收，另作它用。
[0060] 旋流器作條件是常溫、壓力1.8kg/cm2;脫水篩為目數(shù)80目的不銹鋼篩，操作條件 為常溫、常壓。
[0061] (5)制錠:利用真空栗12和真空箱11對(duì)將步驟(4)得到的云母漿進(jìn)行抽真空脫水， 真空度3300PA;脫除水分后的物料在120°C下烘干120min;再將烘干后的物料用液壓機(jī)13和 其內(nèi)的料錠模具壓制成料錠，料錠在150°C烘干下烘干60min后，即得所述的提純后的云母 粉晶體。
[0062]經(jīng)過電鏡檢測(cè)，提純后的云母粉晶體純度達(dá)到99.9%以上，如表1所示：
[0063]表1:電鏡檢測(cè)本發(fā)明實(shí)施例1云母粉晶體的成分即比例

[0065] 提純是為了剔除非云母晶體的一切雜質(zhì)，如鐵、橄欖石等玻璃體和其它有機(jī)雜質(zhì) 等，并沒有改變?cè)颇妇w的化學(xué)構(gòu)成，故結(jié)構(gòu)式依然為(KMg 3(AlSi301Q)F2)。
[0066] 上述實(shí)例只是為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思以及技術(shù)特點(diǎn)，并不能以此限制本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)該涵蓋在本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種云母粉晶體的提純裝置，包括純水池（1)、旋流制漿破碎機(jī)(3)、粗漿池(6)、旋流 器(8)、脫水篩(9)、云母漿池(10)和液壓機(jī)(13)，其特征在于： 所述的純水池（1)配設(shè)有高壓水栗(2)，所述高壓水栗的進(jìn)水口位于純水池（1)內(nèi)、出水 口與所述旋流制漿破碎機(jī)(3)的加料口（ 4)相連接； 所述的旋流制漿破碎機(jī)(3)位于所述的粗漿池(6)和純水池（1)的上方，并且旋流制漿 破碎機(jī)(3)的出料口（5)位于所述的粗漿池(6)上方或者內(nèi)部； 所述的粗漿池(6)配設(shè)有渣漿栗(7 )，所述渣漿栗(7)的進(jìn)液口位于粗漿池池底、排液口 與所述旋流器(8)的進(jìn)料口相連接； 所述的旋流器(8)的排料口與所述脫水篩(9)的進(jìn)漿口相連接； 所述的脫水篩（9)的排漿口（15)位于所述云母漿池（10)的上方、排水口（14)位于所述 純水池（1)上方或者內(nèi)部； 所述液壓機(jī)配設(shè)有料錠模具。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的云母漿池（10)的上方配設(shè)有真空箱 (11)，真空箱與位于云母漿池外部的真空栗(12)相連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的純水池（1)內(nèi)配設(shè)有過濾網(wǎng)籠（16)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的高壓水栗的進(jìn)水口位于過濾網(wǎng)籠 (16)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C01B33/20GK205603233SQ201620280391
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】孫桂平, 呂寶林, 韓承峪, 孫立東, 孫憲峰, 周玟岐
【申請(qǐng)人】吉林省隆華測(cè)控股份有限公司