CN101628728B - 白刚玉超精细研磨微粉的生产方法 - Google Patents

白刚玉超精细研磨微粉的生产方法 Download PDF

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白刚玉超精细研磨微粉的生产方法，是以氢氧化铝为原料，经过煅烧、粉碎、酸洗、分级和烘干后制得的，对于粒径在40微米以下的微粉，采用水力沉降法分级，分级由细到粗进行，先分细级别的，后分粗级别的，直至全部分级完毕。本发明的分级方法在严格控制料浆浓度、沉降时间、虹吸高度的同时，加入了高效的分散剂，分散剂的分子在水中穿插在团聚颗粒之间，包附在所有大小不同的微粒的周围，受分散剂分子电荷的排斥，使微粒再不能团聚在一起，既使得分级的精度提高，又使得最终产品可以保持松散状态。

Description

白刚玉超精细研磨微粉的生产方法
【技术领域】
本发明涉及氧化铝微粉的制备，即白刚玉超精细研磨微粉的生产方法。
【背景技术】
白刚玉微粉，主要化学成份为三氧化二铝，是一种理想的研磨材料，呈白色，莫氏硬度为9，显微硬度(HV)2200～2300千克/平方毫米，随着高科技的发展，具有越来越广泛的用途，如计算机芯片的生产，电子通讯产品硅片元件的生产，火箭发动机耐温元件的制造，高温气轮机叶片的制造等都需要大量的高质量的白刚玉微粉，对白刚玉微粉的品质提出了更高的要求，要求微粉的粒度分布窄，颗粒形状扁平，无大粒，生产中，由于微粉之间的粒径很小，表面能增加，容易带电荷，各种不同粒径的颗粒团聚在一起，这种团聚的颗粒是不能进行分级的，在水力分级中，团聚的颗粒提前下沉，从而破坏了分级的精度，这一直是微粉生产中的一个难题。
【发明内容】
为了克服传统微粉生产中，水力分级时不同粒径的微粒团聚在一起，至使同一个批号的微粉中粒径分布宽的缺点，本发明提出了添加分散剂的水力沉降法分级的新工艺。
这种白刚玉超精细研磨微粉的生产方法，是以氢氧化铝为原料，经过煅烧、粉碎、酸洗、分级和烘干后制得的，其特征在于，对于粒径在40微米以下的微粉，采用水力沉降法分级，沉降池高1.5～2.5m，直径1～1.5m，为圆桶形，池内壁用玻璃钢涂覆，池内安有搅拌装置；
生产时，将经过酸洗后的浓度为300～600克/升的料浆投入沉淀池中，液面至池口下10～20cm，加入料浆中固体物料重量的万分之一至千分之一的分散剂，搅拌0.5～1小时，然后静置沉降，使浆面稳定，到达设定的沉降时间后，用虹吸管把上层料浆放出，放出高度20～30cm，然后在沉淀池中加清水至虹吸前初始的液面高度，并补加第一次投放的分散剂重量的5％～10％，再与前次一样的搅拌、沉降、虹吸，如此操作8～10次，即可获得一个级别的微粒；此后仍向沉降池内加清水和分散剂，搅拌、沉降、虹吸，但要缩短沉降的时间，按照新设定的沉降时间操作8～10次，又可获得另一个级别的微粒；
分级由细到粗进行，先分细级别的，后分粗级别的，直至全部分级完毕。
分散剂可由水玻璃和桃树胶组成，其重量比例为2∶1，水玻璃为市场上工业用的液态水玻璃。
分散剂也可由水玻璃、桃树胶和聚丙烯甲磺酸钠组成，它们之间的重量比为3∶2∶1。
分散剂也可由水玻璃、桃树胶、聚丙烯甲磺酸钠和三乙醇铵组成，它们之间的重量比为4∶3∶2∶1。
本发明的分级方法在严格控制料浆浓度、沉降时间、虹吸高度的同时，加入了高效的分散剂，分散剂的分子在水中穿插在团聚颗粒之间，包附在所有大小不同的微粒的周围，受分散剂分子电荷的排斥，使微粒再不能团聚在一起，既使得分级的精度提高，又使得最终产品可以保持松散状态。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明的具体实施方式详细说明如下：
一、准备原料，为经过煅烧、粉碎后的粒径在40微米以下的白刚玉微粉；
二、建造高2米、直径1.5米的圆桶形的沉降池，池内壁涂覆的玻璃钢厚1cm，池中安有搅拌机；
三、将经过酸洗车间酸洗后的浓度为500克/升的料浆投入沉淀池中，水面至池口下15cm，加入料浆中固体物料重量万分之五的分散剂，搅拌1小时，然后静置沉降，使浆面稳定，4个小时后，用虹吸管把上层25cm的料浆放出，然后在沉淀池中加清水至池口下15cm，并补加第一次投放的分散剂重量的8％，再与前次一样的搅拌、沉降、虹吸，如此操作8次，即得到粒径为5.9～4.7微米的微粒；
四、此后仍向沉降池内加清水和分散剂，搅拌、沉降、虹吸，但要缩短沉降时间，按照新设定的时间操作8次，又可获得另一个级别的微粒，现举例如下：
  沉淀时间(小时)   所得的微粒粒径(微米)
  4   5.9～4.7
  3   8.9～7.1
  2   11.5～8.9
  1   18～14.5
  0.5   87.5～73.5
分级由细到粗依次进行，先分细级别的后分粗级别的，直至全部分级完毕；
五、分散剂的组成和效果列表如下：
 分散剂的成份   重量比   使用效果
 水玻璃(工业用的液态的)和桃树胶   2∶1   一般
 水玻璃(工业用的液态的)、桃树胶、聚丙烯甲磺酸钠 3∶2∶1 较好
 水玻璃(工业用的液态的)、桃树胶、聚丙烯甲磺酸钠、三乙醇铵 4∶3∶2∶1 最好
说明：所用水玻璃的密度为1.4克/立方厘米

Claims (1)

1.白刚玉超精细研磨微粉的生产方法，是以氢氧化铝为原料，经过煅烧、粉碎、酸洗、分级和烘干后制得的，其特征在于，对于粒径在40微米以下的微粉，采用水力沉降法分级，沉降池高1.5～2.5m，直径1～1.5m，为圆桶形，池内壁用玻璃钢涂覆，池内安有搅拌装置；
生产时，将经过酸洗后的浓度为300～600克/升的料浆投入沉淀池中，液面至池口下10～20cm，加入料浆中固体物料重量的万分之一至千分之一的分散剂，搅拌0.5～1小时，然后静置沉降，使浆面稳定，到达设定的沉降时间后，用虹吸管把上层料浆放出，放出高度20～30cm，然后在沉淀池中加清水至虹吸前初始的液面高度，并补加第一次投放的分散剂重量的5％～10％，再与前次一样的搅拌、沉降、虹吸，如此操作8～10次，即可获得一个级别的微粒；此后仍向沉降池内加清水和分散剂，搅拌、沉降、虹吸，但要缩短沉降的时间，按照新设定的沉降时间操作8～10次，又可获得另一个级别的微粒；
分级由细到粗进行，先分细级别的，后分粗级别的，直至全部分级完毕；
上述分散剂由水玻璃和桃树胶组成，其重量比例为2∶1，水玻璃为市场上工业用的液态水玻璃。
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