[发明专利]一种云母粉晶体的提纯方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种云母粉晶体的提纯方法及装置，提纯后的云母晶体粉锭用于人工合成云母超大晶体，属于特种材料提纯技术领域。

背景技术

对比天然矿产云母，人工合成云母具有更高的绝缘性能，质地纯净、无色透明、耐高热、化学稳定性更好等诸多显著优点，已被广泛地应用于军工、电子、电力、化工和建筑工业之中，成为开发多种高科技产品的重要原料。云母晶体属于二维晶体，高温熔融状态下控制其定向生长，影响因素复杂多变，有效控制难度非常大，生产条件要求严格苛刻。

随着我国国民经济的快速发展，作为战略性新材料的高性能人工合成云母超大晶体市场量越来越大，人工合成云母超大晶体许多性能都优于天然云母，如耐温高达1200℃以上，在高温条件下，合成氟金云母的体积电阻率比天然云母高1000倍，电绝缘性好、高温下真空放气极低、以及耐酸碱、透明、可分剥和富有弹性等特点，是电机、电器、电子、航空等现代工业和高技术的重要非金属绝缘材料。国家需要就是我们的动力，随着科学技术的进步和发展，我国对新材料也提出新要求。这样，人工合成云母超大单晶，大于323×139×21.5mm，做为军工和高科技领域的窗口材料又被提入议事日程。为了解决军工和高科技领域的需求，并满足国家的需要为目的，从2015年开始了人工合成云母超大单晶的研制和生产。

人工合成云母超大单晶是由内热法合成云母碎片(+4目)，经纯水制浆工艺、水力破碎、提纯、烘干的细小鳞片再熔融，按晶种定向析晶而生成的超大书本状单晶体；其特点就是用纯净云母细小鳞片长成大的单晶体，不填加任何助溶剂和其它外加剂。然而，云母属于二维晶体，控制生长非常困难，一点点的杂质对云母单晶的生长都会造成多晶、杂晶或异向生长，达不到取得大单晶的目的，所以原料的纯度极为重要，剔除一切非云母晶体的杂质是人工合成云母超大单晶的前提条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种云母粉晶体的提纯方法，该方法可以剔除一切非云母晶体的杂质，得到的云母粉纯度极高，可以作为人工合成云母超大单晶的原料。

本发明的目的之二是提供一种云母粉晶体的提纯装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种云母粉晶体的提纯方法，包括以下步骤：

(1)前处理：将合成云母(KMg₃(AlSi₃O₁₀)F₂)破碎后，剔除云母碎片中的杂质；

(2)浸泡：将步骤(1)除杂后得到的云母碎片用纯净水浸泡使其软化；

(3)制备粗浆液：将步骤(2)浸泡后得到的云母碎片和纯净水进行高压旋流破碎，得到的混合物即为粗浆液；

(4)制备云母浆：将步骤(3)得到的粗浆液进行分离、脱水后得到云母浆；

(5)制锭：将步骤(4)得到的云母浆进行脱水、烘干、压制成料锭后再烘干，得到的料锭即为所述的提纯后的云母粉晶体(KMg₃(AlSi₃O₁₀)F₂)。

上述技术方案中，方法具体为：

(1)前处理：将合成云母破碎，粒径至少为4目；手选排除云母碎片中的杂质，然后用强磁铁吸走云母碎片中存在的具有磁性的杂质，除杂后的云母碎片备用；

(2)浸泡：将步骤(1)除杂后得到的云母碎片放入塑料箱中，用纯净水冲洗干净后，再用纯净水浸泡，让水分充分浸润到云母碎片的层间，使云母碎片软化；

(3)制备粗浆液：先向纯水池中充满纯净水，然后利用高压水泵将纯净水导入旋流制浆破碎机中，水从旋流制浆破碎机的出料口流进粗浆池中，所述的粗浆池配设有渣浆泵；待旋流制浆破碎机运转正常后，开启渣浆泵，使粗浆池中的水能顺畅的流动运行，并且粗浆池没有跑、冒、滴、漏的现象；然后将步骤(2)浸泡后得到的云母碎片从旋流制浆破碎机的加料口缓慢投入，云母碎片和纯净水经过高压旋流破碎后，经旋流制浆破碎机的出料口流入到粗浆池中，粗浆池中的混合物即为粗浆液；

(4)制备云母浆：利用渣浆泵将步骤(3)得到的粗浆液抽出进入到旋流器中，在旋流器中，纯净的云母浆和云母渣得到分离，控制成浆率为20％～25％；其中，得到云母浆经过脱水筛脱水后，目数为80目～10目浆液流入到云母浆池中，云母浆池中的产物即为云母浆，脱除的水分流入纯水池中经过滤后循环利用；旋流器排渣口得到的云母渣回收，另作它用；