專利名稱：：玻纖用高嶺土的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種玻璃纖維用高嶺土的制備方法。
背景技術(shù)：
：玻璃纖維是無(wú)機(jī)非金屬材料中的新型功能材料和結(jié)構(gòu)材料,廣泛應(yīng)用于電子、通信、核能、航空、航天、兵器、艦艇及海洋開發(fā)、遺傳工程等高新科技產(chǎn)業(yè)，成為我國(guó)21世紀(jì)不可缺少的可持續(xù)發(fā)展的高新技術(shù)材料。傳統(tǒng)玻纖配方中一般添加葉蠟石，其理論化學(xué)式為A1203'4Si02但近年來(lái)葉蠟石(地開石)開采過(guò)量，逐漸貧化，雜質(zhì)多，質(zhì)量不穩(wěn)定，中國(guó)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有上規(guī)模的葉蠟石選礦加工企業(yè)。國(guó)外有關(guān)資料報(bào)道，歐美國(guó)家和臺(tái)灣地區(qū)的玻纖企業(yè),采用精選或質(zhì)地好的高嶺土取代葉蠟石作玻纖原料，生產(chǎn)高強(qiáng)度和電子級(jí)玻纖，產(chǎn)品質(zhì)量好。高嶺土主要由高嶺石、多水高嶺石、三水鋁石、長(zhǎng)石和石英組成。我國(guó)玻纖用高嶺土主要從美國(guó)進(jìn)口，美國(guó)高嶺土純度高、質(zhì)量穩(wěn)定，但運(yùn)輸成本較高。我國(guó)高嶺土和美國(guó)玻纖用高嶺土相比雜質(zhì)含量和化學(xué)需氧量(C0D)均高，在玻纖生產(chǎn)過(guò)程中易導(dǎo)致斷絲、氣泡和致色等現(xiàn)象，制約了我國(guó)高嶺土在玻纖行業(yè)中的應(yīng)用。針對(duì)我國(guó)高嶺土的特點(diǎn)制備玻纖用高嶺土取代進(jìn)口高嶺土具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種玻纖用高嶺土的制備方法，該方法制備的玻纖用高嶺土的質(zhì)量穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是玻纖用高嶺土的制備方法，其特征在于它包括如下歩驟1)將高嶺土原礦粉料在60065(TC預(yù)煅燒2.02.5h，得預(yù)煅燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目(0.044ram);2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和CeO"ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1%。5%。，Ce02加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1%。5。/^;混合攪拌，得玻纖用高嶺土；制備得到的玻纖用高嶺土吸附水含量仏0—《2.00%(質(zhì)量含量)。所述的高嶺土原礦中的礦物組成高嶺土的重量含量》91%,伊利石的重量含量《2%，三水鋁石的重量含量《5%，石英+長(zhǎng)石的重量含量《2%。所述的高嶺土原礦粉料的成分組成及重量百分含量為Si0244.0048.00%、A120337.0041.00%、TFe.A《0.30%、MgO《0.10%、CaO《0.10%、Na20《0.30%、K20《0.30%、Ti02《0.20%、P205《0.10%、MnO《0.002%、H2CT《2.00%、燒失量13.0017.00%，其中,+1(20《0.30%。本發(fā)明將高嶺土原礦粉料在600650'C預(yù)煅燒2.02.5h，使結(jié)構(gòu)水脫失和COD含量減少，從而避免玻纖生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)氣泡和致色的現(xiàn)象，同時(shí)更有利于玻纖原礦的均化和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；在預(yù)煅燒后的高嶺土粉料中添加不影響玻纖品質(zhì)的微量元素，起到助熔、相變催化和降低溫度、減低成本的作用，可以避免玻纖生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)不熔物的現(xiàn)象。本發(fā)明的有益效果是消除了國(guó)內(nèi)高嶺土作為填料應(yīng)用于玻纖行業(yè)時(shí)易出現(xiàn)的氣泡、致色和不熔物現(xiàn)象，同時(shí)更有利于玻纖原礦的均化和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；產(chǎn)品符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求，能夠取代進(jìn)口玻纖用高嶺土，同時(shí)降低了玻纖生產(chǎn)成本。圖1為實(shí)施例1的玻纖用高嶺土在145(TC煅燒保溫2小時(shí)所得的XRD圖譜。圖2為實(shí)施例2的玻纖用高嶺土在145(TC煅燒保溫2小時(shí)所得的XRD圖譜。圖3為實(shí)施例3的玻纖用高嶺土在1450。C煅燒保溫2小時(shí)所得的XRD圖譜。圖4為對(duì)比實(shí)施例1，美國(guó)高嶺土原礦(小于325目)在1450。C煅燒保溫2小時(shí)所得的XKD圖譜。圖5為對(duì)比實(shí)施例2中中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦(小于325目)的XRD圖譜。圖6為對(duì)比實(shí)施例1中美國(guó)高嶺土原礦(小于325目)的XRD圖譜。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:玻纖用高嶺土的制備方法，它包括如下歩驟1)將中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦粉料在60(TC預(yù)煅燒2h(即保溫2小時(shí))，得預(yù)煅燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目(0.044mm);中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦的成分組成及重量百分含量見(jiàn)表1;2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和CeOz，ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1%。，Ce02加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1%。；混合攪拌，得玻纖用高嶺土。得到的玻纖用高嶺土樣品在145(TC煅燒保溫2小時(shí)，沒(méi)有氣泡、不熔物等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，產(chǎn)品合格；從145(TC高溫X射線衍射分析看(圖l)，物相只有莫來(lái)石與方石英，也與美國(guó)高嶺土(圖4)十分接近。實(shí)施例2:玻纖用高嶺土的制備方法，它包括如下步驟1)將中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦粉料在60(TC預(yù)煅燒2h(即保溫2小時(shí))，得預(yù)煆燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目(0.044mm);中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦的成分組成及重量百分含量見(jiàn)表l;2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和Ce02，ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的3%。，&02加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的3%。；混合攪拌，得玻纖用高嶺土。得到的玻纖用高嶺土樣品在145(TC煅燒保溫2小時(shí)，沒(méi)有氣泡、不熔物等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，產(chǎn)品合格。從M5(TC高溫X射線衍射分析看(圖2)，物相只有莫來(lái)石與方石英，也與美國(guó)高嶺土(圖4)十分接近。實(shí)施例3:玻纖用高嶺土的制備方法，它包括如下步驟1)將中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦粉料在60(TC預(yù)煅燒2h，得預(yù)煅燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目(0.044mm);中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦的成分組成及重量百分含量見(jiàn)表1;2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和Ce02，ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的5%。，Ce02加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的5。；；混合攪拌，得玻纖用高嶺土。得到的玻纖用高嶺土樣品在1450'C煅燒保溫2小時(shí)，沒(méi)有氣泡、不熔物等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，產(chǎn)品合格。從145(TC高溫X射線衍射分析看(圖3)，物相只有莫來(lái)石與方石英，也與美國(guó)高嶺土(圖4)十分接近。實(shí)施例4:玻纖用高嶺土的制備方法，它包括如下步驟1)將中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦粉料在65(TC預(yù)煅燒2.5h，得預(yù)煅燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目(0.044mm);中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦的成分組成及重量百分含量見(jiàn)表1;2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和Ce02，ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的5%。，Ce02加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的5。；；混合攪拌，得玻纖用高嶺土。對(duì)比實(shí)施例對(duì)比實(shí)施例l:美國(guó)高嶺土原礦在玻纖中的應(yīng)用試驗(yàn)，美國(guó)高嶺土原礦(小于325目)的XRD圖譜見(jiàn)圖6，美國(guó)高嶺土原礦成分分析見(jiàn)表l。將美國(guó)高嶺土原礦(即美國(guó)高嶺土)在玻纖生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)美國(guó)高嶺土原礦(小于325目)在1450'C煅燒保溫2小時(shí)；制備的樣品中沒(méi)有氣泡，無(wú)異色，有微量不熔物，符合玻纖生產(chǎn)的要求，在145(TC煅燒保溫2小時(shí)的XRD圖譜見(jiàn)圖4，美國(guó)高嶺土煅燒后的樣品成分分析見(jiàn)表l。對(duì)比實(shí)施例2:中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦在玻纖中的應(yīng)用試驗(yàn)，中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦(小于325目)的XRD圖譜見(jiàn)圖5，中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦成分分析見(jiàn)表l。將中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦在玻纖生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦(小于325目)在1450"C煅燒保溫2小時(shí)；制備的樣品中出現(xiàn)了氣泡，不熔物也比美國(guó)高嶺土稍多。中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦直接煅燒后的樣品成分分析見(jiàn)表1。對(duì)比中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦和美國(guó)高嶺土原礦的礦物組成(見(jiàn)圖5、圖6)和化學(xué)成分(見(jiàn)表l)，可以看到，其各項(xiàng)指標(biāo)都比較接近，中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦中堿金屬含量甚至還略低于美國(guó)高嶺土，但燒失量偏高，這就容易導(dǎo)致氣泡的出現(xiàn)；同時(shí)中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦中還含有少量高熔點(diǎn)的三水鋁石，這應(yīng)該就是不熔物偏多的原因。表1為對(duì)比實(shí)施例中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦及美國(guó)高嶺土在煅燒前后的成分分析。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后(預(yù)煅燒高嶺土，并外加添加劑)，中國(guó)云南產(chǎn)的高嶺土原礦制備的玻纖中氣泡現(xiàn)象已經(jīng)消失，不熔物也少于芙國(guó)高嶺十.，完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求。因此，可以得出，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后的玻纖用高嶺土完全可以取代美國(guó)高嶺土作為玻纖原料。權(quán)利要求1.玻纖用高嶺土的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)將高嶺土原礦粉料在600～650℃預(yù)煅燒2.0～2.5h，得預(yù)煅燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目；2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和CeO2，ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1‰～5‰，CeO2加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1‰～5‰；混合攪拌，得玻纖用高嶺土；制備得到的玻纖用高嶺土吸附水含量H2O-≤2.00％。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的玻纖用高嶺土的制備方法，其特征在于所述的高嶺土原礦粉料的成分組成及重量百分含量為Si0244.0048.00%、A120337.0041.00%、TFe20:i《0.30%、MgO《0.10%、CaO《0.10%、Na20《0.30%、K20《0.30%、Ti02《0.20%、P205《0.10%、MnO《0.002%、H20—《2.00%、燒失量13.0017.00%，其中Na20+K20《0.30%。全文摘要本發(fā)明涉及一種玻璃纖維用高嶺土的制備方法。玻纖用高嶺土的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)將高嶺土原礦粉料在600～650℃預(yù)煅燒2.0～2.5h，得預(yù)煅燒高嶺土；所述高嶺土原礦粉料的粒徑小于325目；2)向預(yù)煅燒高嶺土中外加添加劑，添加劑為ZnO和CeO₂，ZnO加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1‰～5‰，CeO₂加入量為預(yù)煅燒高嶺土質(zhì)量的1‰～5‰；混合攪拌，得玻纖用高嶺土；制備得到的玻纖用高嶺土吸附水含量H₂O^-≤2.00％。本發(fā)明消除了國(guó)內(nèi)高嶺土作為填料應(yīng)用于玻纖行業(yè)時(shí)易出現(xiàn)的氣泡、致色和不熔物現(xiàn)象，同時(shí)更有利于玻纖原礦的均化和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；產(chǎn)品符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求，能夠取代進(jìn)口玻纖用高嶺土，同時(shí)降低了玻纖生產(chǎn)成本。文檔編號(hào)C03C13/00GK101367617SQ200810197048公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年9月23日優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日發(fā)明者嚴(yán)春杰,李予晉,海書杰,肖國(guó)琪,韓利雄申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢);云南天鴻高嶺礦業(yè)有限公司