云母的深加工

1、云母的深加工演講：周鑫維 制作：王志杰，李淼云母的微觀結(jié)構(gòu)云母屬于層狀結(jié)構(gòu)，為兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體結(jié)構(gòu)的復(fù)式硅氧層，在硅氧四面體中約有1/4的Si被Al取代，引起正電價不足，硅氧四面體帶負電，由正離子來補充，正離子處在兩個復(fù)式硅氧層之間。一般硅氧四面體和鋁氧八面體之間結(jié)合很牢固，而補充電價的正離子夾在兩個復(fù)式硅氧層之間，所以較微弱，因此，云母晶體很容易沿這些正離子所在的平面分剝開來。云母是含鋰、鈉、鉀、鎂、鋁、鋅、鐵、釩等金屬元素并具有層狀結(jié)構(gòu)的含水鋁硅酸鹽族礦物的總稱，是復(fù)雜的硅酸鹽類。云母通常呈假六方或菱形的板狀、片狀、柱狀晶形。顏色隨化學成分的變化而異。常見于火成巖、沉積巖和

2、變質(zhì)巖中。優(yōu)質(zhì)白云母主要產(chǎn)于花崗偉晶巖中。云母的種類很多，有白云母、黑云母、金云母、鋰云母、鐵鋰云母、絹云母和脆云母、鈦云母、水云母等。具有工業(yè)價值的主要有白云母、鎂硅白云母和金云母。云母的性能 云母以其獨一無二、不可替代的性能而區(qū)別其它材料。 物理性能：柔軟、無色透明、玻璃光澤、表面光滑平整、劈分性好，并有很好的彈性和撓曲性。 化學性能：防水，耐酸（氫氟酸及濃硫酸除外）、堿、礦物油、化學藥劑，抗風化。 電氣性能：具有較高的絕緣強度和較大的電阻，恒定介電常數(shù)及固定電容，較低的電介質(zhì)損耗，較低熱系數(shù)，超絕緣性，以抗電弧、耐電暈等優(yōu)良的介質(zhì)性能而著稱。 熱性能：耐火、難熔化、不易燃，低熱傳導，超常

3、的熱穩(wěn)定性，暴露于高溫條件下無任何異常變化。 機械性能：良好的韌性，具有便于沖、切、機加工等有利的加工性能。質(zhì)地堅硬、彈性和撓曲性能好，能經(jīng)受高強度的機械壓力，云母的深加工電容器用云母紙的制造方法電容器用云母紙的制造過程a、選取云母原料；b、焙燒：將云母原料投入焙燒爐焙燒，焙燒溫度750850，焙燒時間4050min ；c、化學處理：配制質(zhì)量分數(shù)為35% 的酸溶液，加入步驟b 焙燒后的原料，加熱至沸騰，處理5060min ；d、制漿：將步驟c 化學處理后的原料打碎，過濾，配制質(zhì)量濃度為810% 的漿液；e、抄紙：將步驟d 得到的漿液在長網(wǎng)紙機上抄造成紙。 其中，步驟a 中選取面積57cm2、厚

4、度12mm 的白云母片為原料。 其中，步驟b 中每0.50.7m3 體積的焙燒爐內(nèi)腔投料1520kg。 其中，步驟c 中所述的酸溶液為硫酸溶液。 其中，步驟d 中所述的打碎是指采用水力將步驟c 處理后云母片打碎成云母鱗片，水力壓力為4.55kg/cm2。 其中，步驟d 中過濾采用120 目濾網(wǎng)脫水6070%。 其中，步驟d 中過濾后去除徑厚比 100 的云母鱗片。制造云母紙選材要求選取面積為57cm2，厚度為12mm 的云母片為原料。云母片大小較均勻，有利于打漿。原料內(nèi)不允許有風化云母、水銹云母、斑污云母及外來雜質(zhì)。風化云母是指云母長期露天堆置，受空氣、水及其它因素的作用，使其質(zhì)地松軟、無彈性

5、，部份性能發(fā)生變化。水銹云母是指云母長期受水的浸蝕、吸潮及空氣中氧的作用，云母晶體中的FeO 變成Fe2O3，出現(xiàn)赤色斑痕。斑污云母是指云母片中斑點點徑大于3mm 且較密集的云母。外來雜質(zhì)主要是指在選礦、運輸過程中，參雜的木屑、竹屑、木炭、碎紙、碎布、果皮、卷發(fā)、鐵絲、鐵釘?shù)确窃颇鸽s質(zhì)。制造云母紙的工藝要求 焙燒時間和焙燒溫度會影響云母紙的介電強度抗張力等指標。 焙燒溫度太高或焙燒時間太長易形成云母焦片，用云母焦片制漿抄出的云母紙電氣性能柔軟性拉伸強度指標顯著降低；反之焙燒溫度太低或焙燒時間太短有偏生料，在制漿過程中不易分剝成好的云母鱗片，紙張電氣性能不好。 控制焙燒溫度750850、焙燒時間

6、4050min 所得云母紙的電氣性能較好。在焙燒時應(yīng)根據(jù)焙燒爐的大小及焙燒質(zhì)量要求，選擇最佳投料量，焙燒爐大投料量少能耗高不經(jīng)濟，焙燒爐小投料量多原料焙燒不均勻，焙燒質(zhì)量不好，也會影響云母紙的介電強度抗張力等指標。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，控制每0.50.7m3 體積的焙燒爐內(nèi)腔投料1520kg、焙燒溫度750850、焙燒時間4050min可以使制備得到的云母紙電氣性能達到最佳。將焙燒后云母片置于酸溶液中，加熱至沸騰，云母片劇烈膨脹，在蒸氣作用下分解成鱗片狀。常用的酸有磷酸、硫酸和鹽酸都可使用，硫酸根離子比氯離子對云母紙的電氣性能影響小，且硫酸比鹽酸、磷酸價格低，故優(yōu)選硫酸。酸溶液濃度過高或過低加熱至沸騰處

7、理時間過長或過短，影響云母漿液的質(zhì)量和成漿率。本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明焙燒方式焙燒后的云母片在化學處理時，控制酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為35%、處理時間5060min，可得到質(zhì)量好的云母漿液。壓力的大小主要根據(jù)打成漿后的鱗片質(zhì)量及分布確定，壓力太大鱗片破碎太小，反之壓力太小，大鱗片多。徑厚比是云母鱗片直徑與厚度之比，是衡量云母鱗片質(zhì)量的一個技術(shù)指標，其比值越大表明云母鱗片大而薄，云母鱗片好，搭接后成紙結(jié)構(gòu)好，有利于提高云母紙的電氣性能拉伸強度。在去除徑厚比小于100 的云母鱗片時可采用旋流分級器等設(shè)備，以提高工作效率。濾網(wǎng)脫水是為了提高云母漿液的質(zhì)量濃度。云母漿液的質(zhì)量濃度控制在810%，漿液的

8、質(zhì)量濃度太低或太高易造成云母紙的成紙結(jié)構(gòu)不好，影響云母紙的定量和勻度指標，即云母紙厚薄不勻。采用長網(wǎng)紙機成紙，云母鱗片搭接更好，所得紙張的結(jié)構(gòu)比采用園網(wǎng)紙機更好，云母紙的介電強度和拉伸強度明顯提升。云母紙的性能 本方法制造的云母紙厚度薄，同時介電強度高達90kv/mm，抗張力達到5N/cm以上。 因此說明，本方法可用于生產(chǎn)高性能的云母紙，為生產(chǎn)性能更好的絕緣材料提供了新方法。本方法制造的云母紙適于生產(chǎn)體積小、絕緣電阻高的云母電容，同時提高電容器的耐擊穿抗老化性能，為電容領(lǐng)域提供了新的選擇。云母的發(fā)展前景 從總的趨勢看，由于人工合成云母大晶體的成功，世界上對大片云母的需求量將逐漸減少，因而天然大

9、片云母的開采量將逐年降低。然而對碎片云母的需求則將繼續(xù)增加。世界上現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)云母還遠遠不能滿足需要，合成云母的研制正在加快進行。 當前云母的消費結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化，據(jù)估計，全世界對片云母的需求量將以每年4.6%的速度持續(xù)下降，而對碎云母的需求量將以平均每年1.5%的速度持續(xù)增長。云母綜合利用產(chǎn)品-云母紙和濕磨云母粉以及云母深加工產(chǎn)品，都是國際市場上比較暢銷的產(chǎn)品。 如今，國內(nèi)薄片云母需求量將逐年減少，電子管投料片云母的需要量保持平衡，電容器芯片和等外厚片云母等基本飽和。天然片狀云母一般為代用材料所取代。但作為云母綜合利用的產(chǎn)品，云母紙和云母粉以及深加工產(chǎn)品如云母絕緣制品、云母紙電器等開始暢銷。(1)云母紙市場 機械部門早就確定電機用云母絕緣材料主要用云母紙代替云母薄片。1987年我國新增發(fā)電設(shè)備能力920萬千瓦，通常按新增10萬千瓦發(fā)電能力需耗用云母紙5噸計算，約需460噸云母紙。我國今后能源工業(yè)是發(fā)展重點，七五期間，計劃達到年產(chǎn)1000萬千瓦的發(fā)電機組能力，每年需要云母紙不低于500噸，共需2500噸以上。另外，1987年我國的發(fā)電裝機容量已達1億千瓦，若按20-30%的更換維修考慮，維修需用的云母紙亦相當可觀。此外，還有眾多的工業(yè)、家用電器也需要大量的絕緣紙板等