《（毕业论文）-云母煅烧化学开片方法研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业论文）-云母煅烧化学开片方法研究（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1武汉理工大学毕业设计（论文）云母煅烧化学开片方法研究学院（系）： 资环学院 专业班级： 矿物加工工程学生姓名： 指导教师： i学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年 月 日学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学
2、士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密囗，在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日i摘 要由于云母优良的物理化学性质，已经成为许多工业部门不可或缺的重要的原材料， 而随着其应用的迅速扩大，其在工业部门中的地位日益提高，已被许多国家列为战略物 资加以储备，而高径厚比云母粉是云母深加工的主要产品之一，广泛用于涂料、填料和 化妆品行业，具有非常高的经济价值。本文以沉降高度和粒径 d50为指标，采用煅烧化学开片方法提高云母粉径
3、厚比，通过对云母进行煅烧单因素试验和酸碱浸泡化学开片正交试验，考察煅烧温度、煅烧时间、酸浸和碱浸的最佳用量和时间对云母粉沉降高度和粒径 d50的影响，确定出云母开片的最佳处理工艺，并通过径厚比测定评价该方法效果，从而获得表面特征良好，高径厚比的云母粉。试验研究结果表明，云母的最佳处理工艺为在 700的条件下煅烧 1h，碱浸浓度为 2%，浸泡时间为 10min，酸浸浓度为 8%，浸泡时间为 30min，此时，云母粉沉降高度为75.5mm，径厚比为 80.55，对比未处理云母粉，指标分别提高了 25.5%和 7.70%关键词：云母；煅烧；径厚比；开片iAbstractAs insulation m
4、aterial mica is used in kinds of electrical and motor industry，showing superior performance. With the exhausting of large mica resource，mica paper made of mica flakes become main mica insulations because of its uniform width，small ripple dielectric strength and high initial voltage of corona. Best t
5、reatment process mica mica paper manufacturing paper studies before， namely how to achieve the best opening film of micaFirst is calcined mica single factor experiment,，the experiment is divided calcination calcination temperature and calcination time trial experiments， respectively，in order to dete
6、rmine the optimum calcination temperature and calcination best calcination timeTo be followed by four factors and four levels of mica orthogonal experiment， in order to determine the calcined mica acid after leaching test, the optimum amount of time and alkaline leachingFinally， a summary of the who
7、le experiment was conducted to determine the best treatment process open mica sheetsThe results show that the preferred treatment process of the mica calcined under 700 1h，the concentration of 8% acid leaching， soaking time is 30min，at a concentration of 2% alkali leaching， soaking for 10minKey word
8、s：Mica；calcined；aspect ratio;；opening film；I目 录摘 要 i Abstract.i 1 绪论 .1 1.1 云母的概况 1 1.1.1 云母的结构及分类 .1 1.1.2 云母的资源分布 .2 1.2 云母的性能与应用 2 1.2.1 云母的理化性能 .3 1.2.2 云母的应用 .4 1.3 云母的加工研究现状 5 1.3.1 高压挤出法 .6 1.3.2 化学浸泡法 .6 1.3.3 磨剥法 .6 1.3.4 插层一超声法 .6 1.4 云母的开发利用现状、存在的问题及发展趋势 6 1.4.1 云母的云母利用现状 .7 1.4.2 云母开发利用存
9、在的问题 .7 1.4.3 云母利用的发展趋势 .7 1.5 研究的目的、意义及研究内容 8 1.5.1 研究的目的和意义 .8 1.5.2 研究内容 .8 2 试验材料与研究方法 .10 2.1 试验材料 10 2.2.1 试验试剂 .10 2.2.2 试验设备 .11 2.3 实验研究方法 11 2.3.1 沉降高度测试 .11 2.3.2 粒度测试 .11 3 云母煅烧化学开片方法研究 .13 3.1 煅烧试验 13 3.1.1 煅烧温度试验 .13 3.1.2 煅烧时间试验 .14 3.2 化学开片试验 16 3.2.1 正交试验 .16 3.2.2 正交试验设计 .16 3.3 实验
10、数据分析 18 3.3.1 直观分析 .18 3.3.2 因素指标分析 .21 3.3.3 方差分析 .24 3.4 开片效果评价 25 3.4.1 沉降分级评价 .25 3.4.2 云母粉径厚比测定 .26 3.5 本章小结 28 4 结论与展望 .30II4.1 结论 30 4.2 展望 30 参考文献 .31 致 谢 .33武汉理工大学毕业设计（论文）11 绪论1.1 云母的概况云母（mica）是常见的非金属矿物，呈透明的薄片状，是含水铝硅酸盐。根据结构中含有的碱金属离子或碱土金属离子的不同，分为不同的种类。在工业上有使用价值的主要有白云母、金云母、合成云母等1。其中，合成云母是为了适应
11、云母材料需求量的增大和对性能要求的提高而开发出来的。云母具有优异的绝缘性能、耐高温性能、透明度、防水性能、化学稳定性等。国外从十九世纪中期开始广泛的将云母作为绝缘材料使用2-5。1.1.1 云母的结构及分类云母是一种特殊的硅酸盐矿物，它的晶体结构是由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体组成的层片状结构。在其晶体结构中，硅氧四面体有 1/4 的 Si4+被 Al3+取代，原来的电荷平衡被打破，硅氧四面体中剩余的部分负电荷，需要由某些阳离子来中和，补充的阳离子处于硅氧四面体和铝氧八面体之间。然而，补充的阳离子与硅氧四面体、铝氧八面体之间的结合力较小，破坏了晶体之间的稳定结构。因此，阳离子所在的晶体平面
12、结构容易分层，从而形成了极完全解理性6-8。（1）母白云白云母属于单斜晶系，晶体为板状，一般呈鳞片状、叶片状、羽毛状或球状产出。具有玻璃光泽，有时过渡为珍珠光泽或丝绢光泽，透明，它的颜色为无色、淡棕色、银白色、银灰色等。白云母的结构式为KAl2(AlSi3O10)(OH)2，两个复式硅氧层之间的阳离子为 K+，如图 1.1 所示9-11。武汉理工大学毕业设计（论文）2图 1.1 白云母结构图（2）金云母金云母晶体结构多为六角形，属于单斜晶系，也经常出现双晶的情况。表现为板状、叶片状、鳞片状产出。完全解理，可剥分成薄片。具有珍珠光泽或半金属光泽、玻璃光泽或油脂光泽。颜色为棕黄色、红褐色、绿色等金
13、云母的晶体结构式为 KMg3AlSi3O10(OHF)2，可广泛的用于绝缘材料窗口材料等12。（3）合成云母合成云母是由无机材料加热到 1500的高温，熔融冷却析晶制得的。属于单斜晶系。晶体结构式为 KMg3AlSi3O10(OHF)2，与天然云母不同，合成云母结构中不含羟基，而是由氟取代羟基。具有优良的耐腐蚀性、耐热性能、光学性能。广泛的用于军工、石化、电子管撑板、窗口材料、绝缘材料等13。1.1.2 云母的资源分布截止 2012 年底，全国有云母矿产地 169 处，保有工业原料云母储量 63147t，广泛分布于 20 个省（自治区） ，其中新疆、四川、内蒙古、西藏、青海五省（区）储量最为丰
14、富，合计储量占全国总储量的 89.70，河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、福建、山东、河南、湖北、广东、广西、海南、云南、陕西 15 个省（区）合计储量占总量的 10.30。此外河北省灵寿县境内已详查碎云母矿产地 1 处，保有储量 508 万 t。据地质矿产部矿产资源战略分析 ，全国白云母矿预计资源总量达 24 万 t 以上，碎云母矿资源量约 1000 万 t。此外，金云母矿资源也有一定潜力，绢云母矿资源潜力较大，由于地质工作程度浅，因此目前尚不好预计。世界上计有 26 个国家拥有白云母矿产资源，中国居第 3 位，仅次于印度和原苏联。碎云母资源量中国居第 2 位，仅次于美国。中国工业原料云
15、母保有储量按采矿回收率 5060计，对 2020 年前工业需求有充足的保证。碎云母现有探明储量也可满足 2020 年前工业需要，但优质碎白云母尚欠缺。1.2 云母的性能与应用云母的独特晶体结构决定了云母具有一系列优良的物理化学性能，广泛的应用于电气绝缘材料、窗口材料、耐高温、耐化学腐蚀材料等。云母是硅酸盐矿物的一种，不同的产地所出产云母的密度也稍有差异，一般在 2.72.8g/cm，硬度较高。云母作为矿物材料使用可耐受大多数化学试剂，冷盐酸对云母结构破坏较小。当温度升高到 300时，白云母的结构受到破坏失去原有的坚固性，云母在硫酸中可保持很长时间的稳定性，而碱不与云母反应。白云母比金云母表现出
16、更优异的化学稳定性14。武汉理工大学毕业设计（论文）3此外，云母耐高温性能优异。作为一种热的不良导体，即使将云母加热到 500 600的高温，待冷却后，云母的使用性能依然优异。并且，云母具有优良的防温变性能，在温度剧烈变化的环境下，云母仍能保持原来的强度，这就使得云母在做绝缘材料时比陶瓷和玻璃绝缘的性能稳定的多15。1.2.1 云母的理化性能（1）物理性能云母的物理性能主要取决于云母晶体的大小，由解理和硬度决定的剥分性以及云母的颜色透明度和弹性等。工业云母多呈叠板状或书册状晶形，晶体大小不等，厚度从几毫米到几十厘米，一般只要晶体有效面积大于或等于 4cm2，就具有直接利用价值。当然晶体面积越大，价值越高。云母的剥分性能由云母的解理和硬度所决定。云母独特的晶体结构，使其具有一组极完全的底面解理，这成为工业云母技术加工剥分的重要性能。理论
