CN102838345B - 绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法及氧化镁及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法及氧化镁及其在绝缘电缆瓷柱制备中的应用。本发明的制备方法降低了氧化镁生产过程的能耗，氧化镁生产成本约为电熔氧化镁的2/3左右。采用本发明的方法制备的氧化镁生产瓷柱，在保证瓷柱的各项性能的情况下，最终得到的瓷柱的密度为1.9～2.0g/cm3，瓷柱的重量可减轻10～15％。本发明的方法还尤其适用于矿物质绝缘电缆瓷柱用的氧化镁的制备。

Description

绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法及氧化镁及其应用
技术领域
本发明涉及绝缘电缆瓷柱用的氧化镁材料，尤其涉及一种绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，
背景技术
矿物质绝缘电缆作为防火电缆，在国民经济建设中起到非常重要作用。随着经济发展，该矿物质绝缘电缆的使用越来越广泛。目前我国矿物质绝缘电缆主要生产材料已经全部国产，但由于绝缘材料氧化镁填充料的特性，在电缆制作过程中始终存在高能耗、低生产率等缺点，致使矿物质绝缘电缆的生产成本很难降低。同时，在节能减排的大背景下，企业也越来越重视降低能耗、提高制造效率以及节省材料。
目前国内矿物质绝缘电缆用氧化镁大部分采用的是电熔氧化镁。电熔氧化镁的制备过程要经过两个基本的步骤，煅烧得到轻烧氧化镁，对粉状轻烧氧化镁进行熔炼。上述整个过程耗时长，能耗高。并且在后期矿物质绝缘电缆绝缘瓷柱的制备过程中，煅烧温度也较高，煅烧时间长，很难显著降低电缆的制造成本，提高制造效率。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，同时还给出了通过本发明的方法制备的氧化镁及其在绝缘电缆瓷柱制备中的应用。本发明的制备方法降低了氧化镁生产过程的能耗，氧化镁生产成本约为电熔氧化镁的2/3左右。采用本发明的方法制备的氧化镁生产瓷柱，在保证瓷柱的各项性能的情况下，瓷柱的重量可减轻10～15％。
本发明提供的技术方案为：
一种绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对原料氧化镁在1100～1200℃的温度下煅烧，得到轻烧氧化镁；
步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁；
步骤三、将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3～5％。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，所述步骤二中，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用振动筛进行筛选，振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一的原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一的原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过磁选。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.5～1.7g/cm3。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一中，对原料氧化镁在1100～1200℃的温度下煅烧2.5～3h。
优选的是，所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤三之后还有步骤四，所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过磁选。
一种采用所述的方法制备的氧化镁。
所述的氧化镁在矿物质绝缘电缆瓷柱的制备中的应用。
本发明具有以下有益效果：本发明的制备方法降低了氧化镁生产过程的能耗，氧化镁生产成本约为电熔氧化镁的2/3左右。采用本发明的方法制备的氧化镁生产瓷柱，最终得到的瓷柱的密度为1.9～2.0g/cm3，瓷柱的重量可减轻10～15％，但是瓷柱的生产率不受影响。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术大员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对原料氧化镁在1100～1200℃的温度下煅烧，得到轻烧氧化镁；
步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁；
步骤三、将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3～5％。
将两种粒径的轻烧氧化镁以一定比例混合，使得轻烧氧化镁颗粒之间的空隙较小，使得瓷柱更致密。同时，由于在瓷柱后期的制备过程中，还需要对瓷柱进行煅烧，以除去粘结剂，但是实际上在该煅烧阶段轻烧氧化镁颗粒的表面也会发生熔化，从而使得轻烧氧化镁颗粒之间的粘结效果更好。因此，两种粒径的轻烧氧化镁以合适的比例混合，还有助于改善瓷柱的强度。轻烧氧化镁的粒径的选择以及不同粒径之间的混合比例，将影响到瓷柱的密度。本发明中选择大于150目和80～150目两种粒径，且大于150目的轻烧氧化镁相对于氧化镁总量的添加量为3～5％。
在步骤一的煅烧过程中，原料氧化镁的结晶程度会发生改变，因此，通过控制煅烧温度，可以得到具有一定密度的轻烧氧化镁。轻烧氧化镁的密度同时也会影响到瓷柱的密度。本发明中的煅烧温度为1100～1200℃。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，所述步骤二中，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用振动筛进行筛选，振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一的原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一的原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过磁选。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.5～1.7g/cm3。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤一中，对原料氧化镁在1100～1200℃的温度下煅烧2.5～3h。
所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中，所述步骤三之后还有步骤四，所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过磁选。
一种采用所述的方法制备的氧化镁。
所述的氧化镁在矿物质绝缘电缆瓷柱的制备中的应用。
本发明的氧化镁在矿物质绝缘电缆瓷柱的制备中的应用，其过程为先按照一定的添加比例将粘结剂溶于水中，然后在造粒机中以喷雾的形式与氧化镁混合。上述过程中，粘结剂的添加比例为氧化镁重量的2～3％。混合有粘结剂的氧化镁通过压片机进行压制，得到瓷柱。将压制好的瓷柱置于电炉内进行煅烧。瓷柱经煅烧后冷却。最终得到的瓷柱的密度为1.9～2.0g/cm3，瓷柱的重量减轻了10～15％。
将瓷柱在烘干箱烘干后装配，经过拉拔淬火等处理，最后得到矿物质绝缘电缆。经测试，电缆生产率与传统方法相当，无生产率降低现象。瓷柱的生产率就是采用一定体积的瓷柱所生产的矿物质绝缘电缆的数量。
实施例
实施例一
绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对原料氧化镁在1150℃的温度下煅烧3h，得到纯度大于90％的轻烧氧化镁，原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过强磁机磁选；
步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁，其具体过程为，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用分级振动筛进行筛选，分级振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁备用，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨；
步骤三、将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的5％；
步骤四、所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过强磁机的磁选，强磁机的有效直径小于15cm。
本实施例中所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.65g/cm3。
采用本实施例的氧化镁生产瓷柱，瓷柱密度为1.93g/cm3，绝缘电阻超过10000MΩ，耐压2500V，各项指标符合要求。
实施例二
绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对原料氧化镁在1180℃的温度下煅烧3h，得到纯度大于90％的轻烧氧化镁，原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过强磁机磁选；
步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁，其具体过程为，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用分级振动筛进行筛选，分级振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁备用，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨；
步骤三、将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的4％；
步骤四、所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过强磁机的磁选，强磁机的有效直径小于15cm。
本实施例中所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.73g/cm3。
采用本实施例的氧化镁生产瓷柱，瓷柱密度为1.98g/cm3，绝缘电阻超过10000MΩ，耐压2500V，各项指标符合要求。
实施例三
绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对原料氧化镁在1100℃的温度下煅烧2.5h，得到纯度大于90％的轻烧氧化镁，原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过强磁机磁选；
步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁，其具体过程为，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用分级振动筛进行筛选，分级振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁备用，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨；
步骤三、将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3％；
步骤四、所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过强磁机的磁选，强磁机的有效直径小于15cm。
本实施例中所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.5g/cm3。
采用本实施例的氧化镁生产瓷柱，瓷柱密度为1.91g/cm3，绝缘电阻超过10000MΩ，耐压2500V，各项指标符合要求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的大员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (8)

1.绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对原料氧化镁在1100～1200℃的温度下煅烧2.5～3h，得到轻烧氧化镁，所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.5～1.7g／cm3；
步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁；
步骤三、将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3～5％。
2.如权利要求1所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用振动筛进行筛选，振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁。
3.如权利要求2所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，其特征在于，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨。
4.如权利要求1所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤一的原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁。
5.如权利要求4所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤一的原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过磁选。
6.如权利要求1所述的绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤三之后还有步骤四，所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过磁选。
7.一种采用如权利要求1～6中任一项所述的方法制备的绝缘电缆瓷柱用氧化镁。
8.如权利要求7所述的氧化镁在矿物质绝缘电缆瓷柱的制备中的应用，所述瓷柱的密度为1.9～2.0g／cm3。
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