[发明专利]复合矿物电热绝缘填料的制备方法

说明书

本发明涉及一种电热绝缘填料的制备方法，特别是涉及一种复合矿物电热绝缘填料的制备方法。

电热绝缘填料是制备电热管必不可少的材料，目前常用的填料是电熔氧化镁。该材料在高温下电绝缘性能好，但它是由菱镁矿经高温熔融而得，耗电大，成本高，且氧化镁极易与水起水合反应生成氢氧化镁，使电绝缘性能下降，因此不适宜在潮湿环境下使用。日本专利1990-121202公开了一种电气绝缘充填材料及其制造方法，是将硅线石粉于1540℃温度下灼烧1小时莫来石化后与电熔氧化镁混合，在其混合粉体表面上复盖一层硅酮油作为电气绝缘充填材料，该材料的抗潮性能虽然有所改进，但是能耗高，成本高、且仍然以电熔氧化镁作为主要成份。

本发明的目在于提供一种以低廉的天然矿物为原料，采用分级、重选、磁选及酸洗等工艺的复合矿物电热绝缘填料的制备方法。

本发明复合矿物电热绝缘材料的制备方法是，以兰晶石矿为原料，将其粉碎，进行分级，以利提高精矿回收率，同时也便于调整填料粒度的分布要求。一般分为四级，即40～60目、60～120目、120～200目及200目以上。再利用矿物比重的差异，采用离心摇床进行重选，选别矿石中所含的石英、白云母等，得到一次精矿粉，然后进行磁选，可反复二次，得二次精矿粉，选别含铁、钛矿物，含铁、钛矿物包体和铁染兰晶石等严重影响填料高温绝缘性能的组份。磁选可采用平环型磁选机，磁场强度以8000～10000高斯为宜。磁场强度过大，影响回收率，过小达不到分离的目的。最后经无机酸溶液洗涤，除去表面沾污的铁、钛等过渡族元素离子，保证填料的高温绝缘性能（如图1所示）。无机盐溶液的浓度一般为1-10%，可用盐酸或硫酸等，以盐酸为好。干燥后得各级精矿粉，并按40～60目25～35%（重量）、60～120目25～35%（重量）、120～200目25～35%（重量），200目以上5～15%（重量）的比例混合，制得复合矿物电热绝缘填料。

本发明复合矿物电热绝缘填料的制备方法中，为了提高填料的抗潮性，可在填料200目以上级份中用硅灰石精矿粉组合，其加入比例为填料总量的5-10%，添加过多，填料流动性变差，过少，改善抗潮性作用不明显。

本发明复合矿物电热绝缘填料的制备方法中，为了更彻底地解决吸潮问题，酸洗后的精矿粉还可用有机硅树脂浸渍处理，然后再将处理后的各级份按比例混合，也可先将各级份按比例混合后再处理，该有机硅树脂组成式为：

（CH₃SiO_3/2）_a[（CH₃）₂SiO]]_b（C₆H₅O_3/2）_c[（C₆H₅）₂SiO]_d

其中a、b、c、d、为小于10的正整数。有机硅树脂浸渍液一般采用1-10%的苯系或汽油溶液，浓度过小不能包覆粒子，过大则填料结块流动性变差。浸渍后于100-200℃温度下干燥固化。并控制有机硅树脂用量为填料总量的0.01～1%。

本发明复合矿物电热绝缘填料的制备方法的优点在于原料为天然矿物，工艺简单、耗能少、成本低，所得电热绝缘填料在中低温（100～500℃）范围内可代替电熔氧化镁使用，且抗潮性能优于电熔氧化镁。

下面结合实施例详细说明本发明

实施例1：

兰晶石矿经破碎机破碎，对辊机磨细，控制其粒度，分级（40～80目、80～120目，120～200目，200目以上），用离心摇床重选，分离掉石英，白云母等矿物，再用平环型磁选机于8500高斯磁场强度下磁选、除去含铁、钛矿物，反复两次，用5%盐酸溶液清洗，于85℃下烘干，将不同级份精矿粉按25∶35∶25∶15的比例混合均匀，得电热绝缘填料，其电气性能测试结果如表1所示。

实施例2：

兰晶石矿经破碎机破碎，对辊机磨细，同实施例1分级，进行重选，再用平环型磁选机于9000高斯磁场强度下进行磁选，反复两次，用10%盐酸溶液清洗，于80℃下烘干，然后浸泡于浓度为2%的有机硅树脂甲苯溶液中，用200转/分速度搅拌，取出后于180℃温度下恒温干燥固化2小时。将不同级份精矿粉按28∶30∶30∶12的比例混合均匀，得电热绝缘填料，其电气性能测试结果如表1所示。

实施例3：