CN106430939A - 玄武岩鳞片的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于无机非金属鳞片生产技术领域，尤其涉及一种玄武岩鳞片的生产工艺。包括以下有效步骤：a、对玄武岩矿石进行预处理后，得到制备原料；b、将挑拣好的玄武岩矿石放置在池窑内，电加热熔制，电加热温度至2600℃；c、将熔制好的玄武岩熔液经分离器输送、流液洞均化、拉丝漏板流出，然后经冷却迅速膨化得到玄武岩鳞片。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明通过提供一种玄武岩鳞片的生产工艺，使玄武岩鳞片生产工艺不仅仅局限于实验室生产，使其真正的做到工业化生产，进而填补国内玄武岩鳞片工业化生产的空白，同时，本发明提供的生产工艺设计合理、加工方便、生产成本低、适合大规模推广使用。

Description

玄武岩鳞片的生产工艺

技术领域

本发明属于无机非金属鳞片生产技术领域，涉及玄武岩鳞片，尤其涉及一种玄武岩鳞片的生产工艺。

背景技术

随着科学技术的快速发展，人们对大自然材料的利用不仅仅局限于其外在表现的性质，而是根据其物理、化学的性质不断的开发、研究应用，例如植物纤维的应用，传统人们在针对植物的使用，可能仅仅限于一些家具和燃料的制作，而随着人们对植物的深入了解，植物纤维便成为人们现今生活的重要组成部分，而玄武岩鳞片便是人们对玄武岩深入研究所得到的产物。

玄武岩(Basalt)是一种基性喷出岩，由火山喷发出的岩浆在地表冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石，属于岩浆岩。其岩石结构常具气孔状、杏仁状构造和斑状结构，有时带有大的矿物晶体。玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠)，其中二氧化硅含量最多，约占百分之四十五至五十左右。

玄武岩鳞片便是采用自然界分布广泛的玄武岩石为原料，采用独特的工艺生产出的一种新型材料。该材料具有耐高温、抗氧化、防辐射、绝热、绝缘、隔音等优异性能及其广泛的应用发展前景。它的耐久性、高效高质低成本等特点，能替代金属、水泥、木质材料，利用它与其他材料生成的新型材料具有比原材料更加优良的物理、机械和化学性能。因此，玄武岩鳞片可以广泛应用于消防、环保、航空、航天、军工、汽车、船舶制造、交通运输、电子电气、装备防护、公共设施、化工建筑等领域，同时，它在生产过程中，无有害气体、废水排放，不产生废渣，是无污染不致癌的绿色材料。

然而，目前玄武岩鳞片的生产方法多适用于在实验室的加工、制备，尚未有大规模工业生产。

发明内容

本发明针对上述的玄武岩鳞片生产方法仅适用于实验室的加工、制备的存在的技术问题，提出一种工艺合理、加工方便、生产成本低且适用于工业生产的玄武岩鳞片的生产工艺。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种玄武岩鳞片的生产工艺，包括以下有效步骤：

a、对玄武岩矿石进行预处理后，得到制备原料；所述玄武岩矿石预处理包括：破碎、筛选、清洗和挑拣；

b、将挑拣好的玄武岩矿石放置在池窑内，电加热熔制，电加热温度至2600℃，然后保温处理，所述电加热熔制温度上升包括5个保温处理阶段，分别是300℃、1000℃、1500℃、2000℃、2600℃；

c、将熔制好的玄武岩熔液经分离器输送、流液洞均化、拉丝漏板流出，然后经冷却迅速膨化得到玄武岩鳞片。

d、将膨化得到的玄武岩鳞片经物料分离器分离去除不合格废弃物后，包装、得到成品。

作为优选，所述c步骤中，所述分离器为铂金管分流器。

作为优选，所述c步骤中，所述流液洞均化过程为二次流液洞均化。

作为优选，所述流液洞为加热式管状流液洞。

作为优选，所述c步骤中，所述拉丝漏板为铂铑拉丝漏板。

作为优选，所述拉丝漏板为800目铂铑拉丝漏板。

所述c步骤中，所述拉丝漏板的温度为1310℃～1390℃。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明通过提供一种玄武岩鳞片的生产工艺，使玄武岩鳞片生产工艺不仅仅局限于实验室生产，使其真正的做到工业化生产，进而填补国内玄武岩鳞片工业化生产的空白，同时，本发明提供的生产工艺设计合理、加工方便、生产成本低、适合大规模推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为玄武岩鳞片在显微镜下的厚度。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，本实施例提供一种玄武岩鳞片的生产工艺

首先对玄武岩矿石进行预处理后，得到制备原料；所述玄武岩矿石预处理包括：破碎、筛选、清洗和挑拣，

其中，破碎是指将开采出来或购买的玄武岩矿石，用破碎石机进行破碎至颗粒状，筛选是指通过筛选机器筛选出直径大小在15～25mm的玄武岩矿石颗粒，并用清水清洗干净；挑拣是指将冲洗干净的玄武岩矿石原料摊开晾干，经人工细致挑拣，将带有锈蚀斑点的颗粒或异类杂石杂物进行剔除。

玄武岩颗粒的大小是影响熔融质量的一个重要因素，过细的颗粒往往会吸附在较大颗粒周围，阻碍颗粒参与硅酸盐反应，且过细的颗粒在加料时易造成原料的飞扬，也增加了加工的难度，颗料过大则会降低原料的熔制品质，导致了在有限时间内，大块原料不能完全熔化，存在有熔料夹生的现象。并减少了装载量，使熔体液面高度过低，不利于膨化成形，因此，在本实施例中，筛选出直径大小在15～25mm的玄武岩矿石颗粒配以后期的熔融过程，以达到完全融化且呈流化状态的玄武岩熔液。

将挑选好的玄武岩矿石原料投入进料漏斗，实施自控方式，定时定量陆续将其漏送到池窑内进行升温熔制，就是将合格玄武岩矿石原料在池窑内加温，池窑内内至少要装置两个以上加热点，在本实施例中，采用硅钼棒作为加热元件，整个过程最高加热到2600℃，熔制时间要控制在12小时以上，在本实施例中，将整个过程分为5个温度阶段进行，分别是300℃、1000℃、1500℃、2000℃、2600℃；从保护熔炉角度出发在300℃、1000℃这2个温度点设置保温加热，另外在低温保温有利于玄武岩内部温度分布均匀一致。玄武岩熔料在进入软化状态前后时要充分保温加热，以确保玄武岩全部进行入软化状态；玄武岩熔料在进入熔化状态时同样要进行充分保温以保证玄武岩全部熔化，根据箱式电炉熔融实验结果分析玄武岩原矿在1500℃时融化完全，因此，在本实施例中，在1500℃设置保温加热阶段；同时，为下一步的稳定成形作充分准备，在2000℃再次进行保温加热；最后在成形稳定2600℃长时期保温进行玄武岩鳞片的成形工作，玄武岩矿石颗粒经高温充分均匀熔化，促使溶液进一步融合均化，排除气泡，组分扩散，玄武岩矿石逐渐由固态变为流动的液态，蠕蠕漫流到铂铑合金拉丝漏板的漏嘴处，拉出膨化，在此过程中，保温加热的时间一般为1h。

玄武岩鳞片成型除了在熔制过程中，加热的温度以外，另一个重要的因素便是二氧化硅的含量，在制备得到的玄武岩熔液中，如果二氧化硅的含量低于40％，那么将会影响后期成型的玄武岩鳞片的强度和形成率，因此，在待加热制1500℃后，在保温加热阶段，需要对池窑内玄武岩熔液的二氧化硅进行检测，如果含量低于40％，则应投放纯度在98％以上的石英以作补充，确保制备的玄武岩熔液的二氧化硅的含量在40％以上。

待保温加热结束后，利用铂金管分流器将玄武岩熔液输送至工作池，在此过程中，还需要二次经过流液洞，玄武岩的熔化过程中，由于比重小的脏料，以及气泡的浮力作用，上层的玄武岩熔液质量较差，通过流液洞结构，阻挡上层不合格玄武岩熔液进入工作池，达到提高玄武岩熔液质量的目的，同时，由于熔化池和工作池温差大，流液洞能为隔离两者的上部空间做了很好的支撑，在本实施例中，为了提高玄武岩鳞片的均化效果，在池窑和工作池之间加设了均化池，其中池窑与均化池以及均化池与工作池之间均设置了流液洞，使玄武岩熔液二次经过流液洞，进而解决玄武岩鳞片条纹和应力方面问题，最终提高其强度和拉丝成型率，在此过程中，为了防止玄武岩熔液析晶，流液洞为加热式管状流液洞。

当玄武岩熔液到达工作池后，立即进入工作池底部的漏嘴，然后经拉丝漏板拉丝膨化，在此玄武岩熔液从拉丝漏板滴出时，由于温度的降低，导致玄武岩熔液快速的膨化，便得到了玄武岩鳞片，玄武岩鳞片与玄武岩纤维的制备工艺的不同之处在于熔制状态的温度以及成品的制备，玄武岩纤维在制备时，熔化时的最高温度也仅需1500℃，而其在熔化过程中，也不需要保温加热，而保温加热恰恰也是玄武岩鳞片从实验室到工厂生产的重要因素，同时，玄武岩纤维在制备时，也不需要二次流液洞，再者，玄武岩纤维在制备时还需要拉丝机等机构牵引才可以得到玄武岩纤维，而玄武岩鳞片则是利用温度的差异，来迅速膨化得到玄武岩鳞片。在玄武岩溶液滴漏膨化的过程中，需要保证拉丝漏板的温度在1310℃～1390℃范围内，这个温度能够避免玄武岩熔液在进入拉丝漏板后析晶，同时，也能够使玄武岩熔液在滴漏过程中的温差变化更大，进而使制备的玄武岩鳞片的厚度更薄，如图1所示，经过本实施例生产工艺制备的玄武岩鳞片的厚度仅有2-6微米，表面积是0.5-5平方毫米。

由于在此过程中，需要保证拉丝漏板的温度，因此，在本实施例中，拉丝漏板选用800目铂铑拉丝漏板。

数据检测：

玄武岩鳞片化学成份检测：

SiO2	49.5％	Al2O3	14.7％	FeO	5.7％
						Fe2O3	6.3％	CaO	10.4％	MaO	5.7％
Na2O	2.4	K2O	1.9％	TiO3	1.84％

理化性能检测

将玄武岩鳞片加入聚酯树脂涂料中，同时对聚酯树脂涂料进行检测

在液态水域下涂层耐久性统计数据如下：

通过检测我们可以发现，添加有玄武岩鳞片的聚酯树脂涂料各项技术指标和性能高出很多，具备优异的综合性能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，包括以下有效步骤：

a、对玄武岩矿石进行预处理后，得到制备原料，所述玄武岩矿石预处理包括：破碎、筛选、清洗和挑拣；

b、将挑拣好的玄武岩矿石放置在池窑内，电加热熔制，电加热温度至2600℃，然后保温处理，所述电加热熔制温度上升包括5个保温处理阶段，分别是300℃、1000℃、1500℃、2000℃、2600℃；

c、将熔制好的玄武岩熔液经分离器输送、流液洞均化、拉丝漏板流出，然后经冷却迅速膨化得到玄武岩鳞片。

2.根据权利要求1所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，还包括以下步骤：

d、将膨化得到的玄武岩鳞片经物料分离器分离去除不合格废弃物后，包装、得到成品。

3.根据权利要求1所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，所述c步骤中，所述分离器为铂金管分流器。

4.根据权利要求1所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，所述c步骤中，所述流液洞均化过程为二次流液洞均化。

5.根据权利要求4所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，所述流液洞为加热式管状流液洞。

6.根据权利要求1所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，所述c步骤中，所述拉丝漏板为铂铑拉丝漏板。

7.根据权利要求6所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，所述拉丝漏板为800目铂铑拉丝漏板。

8.根据权利要求1所述的玄武岩鳞片的生产工艺，其特征在于，所述c步骤中，所述拉丝漏板的温度为1310℃～1390℃。