JP2869088B2 - Purification method of mica powder - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，雲母粉末の精製方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for purifying mica powder.
最近、プラスチツク、ゴムなどの有機高分子化合物ま
たはセメントなどの無機バインダーに補強効果、形態安
定効果などを付与するために粒径が数mm以下の雲母粉末
を配合する方法が提案されている。岩石中から産出され
た状態下の粒径が数mm以下の雲母粉末は、砂などの鉱物
不純物を多量に含有しているため、この雲母粉末を上記
の方法に供するには該雲母粉末より鉱物不純物を除去す
る必要がある。Recently, a method has been proposed in which mica powder having a particle size of several mm or less is blended with an organic polymer compound such as plastic or rubber, or an inorganic binder such as cement to impart a reinforcing effect, a shape stabilizing effect, or the like. Mica powder produced in rocks and having a particle size of several millimeters or less contains a large amount of mineral impurities such as sand. It is necessary to remove impurities.
従来、雲母粉末の精製法として篩分け法および風力法
が知られている。篩分け法は粒径の差によつて雲母粉末
と鉱物不純物とを分離する方法であり、また風力法はア
スペクト比（粒子の厚さに対する粒径比）の高い雲母粉
末が風で飛ばされ易く、粒状の鉱物不純物が風で飛ばさ
れ難いことを利用して両者を飛距離の差により分離する
方法である。Conventionally, a sieving method and a wind method are known as methods for purifying mica powder. The sieving method is a method of separating mica powder and mineral impurities based on the difference in particle size, and the wind method is a method in which mica powder having a high aspect ratio (particle size ratio to particle thickness) is easily blown off by wind. This method is based on the fact that granular mineral impurities are hardly blown off by the wind, and the two are separated by a difference in flight distance.
しかるに、篩分け法は同じ粒径の雲母粉末と鉱物不純
物とを分離することができないという問題を有してい
る。また、風力法は雲母粉末と鉱物不純物とのアスペク
ト比に比較的大きな相違がある場合に利用できるが、低
アスペクト比の雲母粉末と粒状の鉱物不純物を十分に分
離することができないという問題を有している。However, the sieving method has a problem that mica powder and mineral impurities having the same particle size cannot be separated. Although the wind method can be used when there is a relatively large difference in the aspect ratio between mica powder and mineral impurities, there is a problem that mica powder with a low aspect ratio and granular mineral impurities cannot be sufficiently separated. doing.
さらに、近年、雲母粉末を含む成形品について該雲母
粉末に微小でかつ微量な不純物が存在していても問題と
なる用途が増加しており、高純度高品質の雲母粉末が要
求されるようになつてきている。Further, in recent years, the use of mica powder containing mica powder, which is problematic even if minute and trace impurities are present in the mica powder, has been increasing. I'm getting better.
而して、本発明の目的は、雲母粉末から比較的粒径の
大きい鉱物不純物のみならず、極めて微小でかつ微量の
鉱物不純物をも分離除去する方法を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for separating and removing not only mineral impurities having a relatively large particle size but also extremely minute and minute mineral impurities from mica powder.
本発明によれば、上記の目的は、鉱物不純物を含有す
る平均アスペクト比が20以上であり、かつ重量平均粒径
が30〜800μである雲母粉末を、回転しているローター
に空気流によつて供給することにより鉱物不純物を分離
除去することを特徴とする雲母粉末の精製方法を提供す
ることにより達成される。According to the present invention, the above-mentioned object is to provide a mica powder having an average aspect ratio containing mineral impurities of 20 or more and a weight average particle size of 30 to 800 μ by air flow to a rotating rotor. The present invention is attained by providing a method for purifying mica powder, which comprises separating and removing mineral impurities by supplying the mica powder.
雲母粉末としては白雲母、金雲母、黒雲母などの粉末
が挙げられるが、これらの雲母粉末は20以上の平均アス
ペクト比および30〜800μの重量平均粒径を有しておれ
ば本発明により有利に精製される。本発明は平均アスペ
クト比が30以上であり、かつ重量平均粒径が50〜600μ
の範囲内にある雲母粉末に対して特に有効である。Examples of mica powder include powders of muscovite, phlogopite, biotite, etc., and it is advantageous according to the present invention if these mica powders have an average aspect ratio of 20 or more and a weight average particle size of 30 to 800 μm. Purified. The present invention has an average aspect ratio of 30 or more, and a weight average particle size of 50 to 600 μm.
It is particularly effective for mica powders within the range.
雲母粉末に含まれる鉱物不純物の大部分は平均アスペ
クト比が２以下であり、かつ重量平均粒径が20〜1000μ
の範囲内の砂、揮石、長石などであるが、平均アスペク
ト比が２以下であり、かつ重量平均粒径が５μ以上の砂
鉄、酸化鉄なども約100〜1000ppmの範囲内で雲母粉末に
含まれている。本発明によれば、雲母粉末より砂、揮
石、長石などのみならず、砂鉄、酸化鉄などをも分離除
去することができる。Most of the mineral impurities contained in the mica powder have an average aspect ratio of 2 or less and a weight average particle size of 20 to 1000 μm.
Sand, volcanic stone, feldspar, etc. within the range of, but the average aspect ratio is 2 or less, and the weight average particle diameter is 5μ or more. include. According to the present invention, not only sand, rocks, feldspar and the like but also iron sand, iron oxide and the like can be separated and removed from mica powder.
ここで、雲母粉末および鉱物不純物の平均アスペクト
比は下記の式で求められるものである。Here, the average aspect ratio of the mica powder and the mineral impurities is determined by the following equation.
平均アスペクト比＝（D1m1＋D2m2＋……＋Dnmn）／
（t1m1＋t2m2＋……＋tnmn） Di:フレーク１個の平均直径 ti:フレーク１個の平均厚さ mi:Di、tiの形状を有するフレークの総重量 i:1、２、３……ｎ なお、フレークの平均直径Diは下記の式で求められるも
のである。Average aspect ratio = (D 1 m 1 + D 2 m 2 + ...... + D n m n) /
(T 1 m 1 + t 2 m 2 +... + T n mn ) Di: average diameter of one flake ti: average thickness of one flake mi: total weight of flakes having the shape of Di, ti i: 1 , 2, 3... N The average diameter Di of the flakes is determined by the following equation.
π（Di/2)2＝フレーク１個の面積 本発明において用いられる雲母粉末の精製装置の代表
例を第１図に示す。第１図に示す精製装置は空気を吸引
する装置１、鉱物不純物を含有する雲母粉末５を供給す
る装置２、ミクロンセパレータ等のごとき複数の羽根板
をもつ籠形のローターを有する分級機３、精製された雲
母粉末を回収する精製品回収装置４を備えている。分級
機３の一例であるミクロンセパレータの構造を第２図に
示す。以下に、第２図に示す分級機を用いて本発明にお
ける雲母粉末の分級または精製機構を説明する。供給装
置より供給された鉱物不純物を含有する雲母粉末５は空
気流６とともにフイードパイプ７より上昇し分級機内に
流入する。機内上部には複数の羽根板で構成された籠形
のローター８が高速で回転しており、空気流６はロータ
ー８の羽根板の間隙を通つて細粉排出口９より機外に出
る。一方、空気流６に搬送されてローター８に達した粉
末はローター８の回転により生じる空気の旋回流により
羽根板の外周辺を旋回し遠心力を受ける。粉体にはこの
遠心力とローター８の内部に流入しようとする空気流の
抵抗力とが作用し、遠心力と抵抗力のバランスにより雲
母粉末の精製が行われる。すなわち、抵抗力よりも遠心
力が大きい砂、揮石、長石などの鉱物不純物5bはロータ
ー外周に放り出されて機胴11の内壁付近の空気流の上昇
速度が小さい部分に入り、浮力を失つて下降し粗粒排出
口10から機外へ出る。また、砂鉄、酸化鉄などの微小な
鉱物不純物5bも雲母粉末より密度が大きいため抵抗力よ
り遠心力が大きくなり、ローター外周に放り出されて粗
粒排出口10から機外へ出る。遠心力より抵抗力が大きい
雲母粉末5aは空気流６とともにローター内部に流入し、
細粉排出口９より機外に出て精製品回収装置４で空気流
と分離して回収される。π (Di / 2) 2 = area of one flake FIG. 1 shows a typical example of an apparatus for purifying mica powder used in the present invention. 1 is a device 1 for sucking air, a device 2 for supplying mica powder 5 containing mineral impurities, a classifier 3 having a cage-shaped rotor having a plurality of blades such as a micron separator, A refined product recovery device 4 for recovering purified mica powder is provided. FIG. 2 shows the structure of a micron separator as an example of the classifier 3. Hereinafter, the classification or purification mechanism of the mica powder in the present invention will be described using a classifier shown in FIG. The mica powder 5 containing mineral impurities supplied from the supply device rises from the feed pipe 7 together with the air flow 6 and flows into the classifier. A basket-shaped rotor 8 composed of a plurality of blades is rotating at a high speed in the upper part of the inside of the machine, and the air flow 6 exits the fine powder discharge port 9 through the gap between the blades of the rotor 8. On the other hand, the powder conveyed to the air flow 6 and reaching the rotor 8 is swirled around the outer periphery of the blade plate by a swirling flow of air generated by rotation of the rotor 8 and receives centrifugal force. The centrifugal force and the resistance of the airflow to flow into the rotor 8 act on the powder, and the mica powder is purified by balancing the centrifugal force and the resistance. That is, the mineral impurities 5b such as sand, rock, feldspar, etc., whose centrifugal force is larger than the resistance force, are thrown out to the outer periphery of the rotor and enter a portion where the rising speed of the air flow near the inner wall of the fuselage 11 is small, and lose buoyancy. It descends and goes out of the machine through the coarse grain discharge port 10. In addition, fine mineral impurities 5b such as iron sand and iron oxide also have a higher density than the mica powder, so that the centrifugal force is larger than the resistance, and is discharged to the outer periphery of the rotor to exit the coarse particle outlet 10 to the outside of the machine. The mica powder 5a having a greater resistance than the centrifugal force flows into the rotor together with the airflow 6,
After exiting the apparatus through the fine powder discharge port 9, the purified product is separated from the air stream and collected by the refined product collection device 4.
分級機への空気の吸引量（ブロア量）は鉱物不純物を
含有する雲母粉末の供給量（フイード量）が少ない場合
には任意の量でよい。その供給量が多い場合には吸引量
をある程度大きくしないと生産性に劣るため、供給量が
20〜400kg/時の範囲内である場合には吸引量は７〜35m3
／分の範囲内であることが好ましい。ローターの回転数
は雲母粉末の精製効率および生産性を上げるために200
〜2500回／分の範囲内であることが好ましい。The amount of air sucked into the classifier (blower amount) may be any amount when the supply amount (feed amount) of the mica powder containing mineral impurities is small. If the supply amount is large, the productivity will deteriorate unless the suction amount is increased to some extent.
When it is within the range of 20 to 400 kg / hour, the suction amount is 7 to 35 m 3
/ Min. Rotor speed is 200 to increase the purification efficiency and productivity of mica powder.
It is preferably within the range of 22500 times / minute.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例によつて何ら限定されるものでは
ない。なお、雲母粉末および鉱物不純物の重量平均粒径
は「JIS標準ふるいZ8801,1982年」に規定された方法に
従つて求めた。また雲母粉末中の鉱物不純物の含有率
は、1,1,2,2−テトラブロムエタンと1,1,2,2−テトラブ
ロムエタンおよびトルエンの混合溶媒とによる比重差分
離により求めた。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The weight average particle size of the mica powder and the mineral impurities was determined according to the method specified in "JIS Standard Sieve Z8801, 1982". The content of the mineral impurities in the mica powder was determined by specific gravity difference separation using 1,1,2,2-tetrabromoethane and a mixed solvent of 1,1,2,2-tetrabromoethane and toluene.
実施例１ 分級機としてミクロンセパレータ（MS−１型、ホソカ
ワミクロン（株）製）を使用して、ブロア量10m3／分、
フイード量100kg/時、ローター回転数360回／分の条件
で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が40μで
ある鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が30であ
り重量平均粒径が60μである雲母粉末を精製した。精製
効率は極めて良好であつた。Example 1 Using a micron separator (MS-1 type, manufactured by Hosokawa Micron Corp.) as a classifier, a blower amount of 10 m 3 / min.
Under the conditions of a feed rate of 100 kg / h and a rotor rotation speed of 360 revolutions / minute, a mineral impurity having an average aspect ratio of 1 and a weight average particle size of 40μ is contained. A mica powder of 60μ was purified. The purification efficiency was very good.
実施例２ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量15m3／
分、フイード量200kg/時、ローター回転数300回／分の
条件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が70
μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が50
であり重量平均粒径が100μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。Example 2 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 15 m 3 /
Min, feed rate 200 kg / h, rotor speed 300 times / min, average aspect ratio 1 and weight average particle size 70
average aspect ratio of 50, containing micron mineral impurities
And a mica powder having a weight average particle size of 100 μm was purified. The purification efficiency was very good.
実施例３ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3／
分、フイード量350kg/時、ローター回転数250回／分の
条件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が20
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が6
0であり重量平均粒径が300μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。Example 3 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 20 m 3 /
Min, feed rate 350 kg / h, rotor rotation speed 250 rpm, average aspect ratio is 1 and weight average particle size is 20
Contains 0μ of mineral impurities, average aspect ratio of 6
A mica powder having a weight average particle diameter of 300 μm was purified. The purification efficiency was very good.
実施例４ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3／
分、フイード量350kg/時、ローター回転数300回／分の
条件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が20
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が1
60であり重量平均粒径が300μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。Example 4 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 20 m 3 /
Min, feed rate 350 kg / h, rotor rotation speed 300 times / min, average aspect ratio is 1 and weight average particle size is 20
Contains 0μ of mineral impurities, average aspect ratio 1
A mica powder having a weight average particle diameter of 300 μm was purified. The purification efficiency was very good.
実施例５ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3／
分、フイード量350kg/時、ローター回転数250回／分の
条件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が50
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が9
0であり重量平均粒径が800μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。Example 5 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 20 m 3 /
The average aspect ratio is 1 and the weight average particle size is 50 under the condition that the feed rate is 350 kg / h and the rotor speed is 250 rpm.
Contains 0μ of mineral impurities, average aspect ratio 9
A mica powder having a weight average particle diameter of 800 μm was purified. The purification efficiency was very good.
実施例６ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3／
分、フイード量50kg/時、ローター回転数800回／分の条
件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が30μ
である鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が20で
あり重量平均粒径が30μである雲母粉末を精製した。実
施例１〜５に比べて精製効率がやや劣つていた。Example 6 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 20 m 3 /
Min, feed rate 50 kg / h, rotor speed 800 times / min, average aspect ratio 1 and weight average particle size 30μ
A mica powder containing a mineral impurity having an average aspect ratio of 20 and a weight average particle size of 30 μ was purified. The purification efficiency was slightly inferior to Examples 1 to 5.
比較例１ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3／
分、フイード量350kg/時、ローター回転数220回／分の
条件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が60
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が1
00であり重量平均粒径が900μである雲母粉末を精製し
た。実施例１〜６に比べて精製効率が劣つていた。Comparative Example 1 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 20 m 3 /
Min, feed rate 350 kg / h, rotor rotation speed 220 times / min, average aspect ratio is 1 and weight average particle size is 60
Contains 0μ of mineral impurities, average aspect ratio 1
Mica powder having a weight average particle diameter of 900 μm was purified. The purification efficiency was inferior to Examples 1 to 6.
比較例２ 第３図で示す風力分級機を用いて、気流速度40m/秒、
フイード量50kg/時の条件で、平均アスペクト比が１で
あり重量平均粒径が50μである鉱物不純物を含有する、
平均アスペクト比が30であり重量平均粒径が60μである
雲母粉末を精製した。雲母粉末は全く精製されなかつ
た。Comparative Example 2 Using an air classifier shown in FIG.
Under the condition of a feed rate of 50 kg / hour, containing a mineral impurity having an average aspect ratio of 1 and a weight average particle size of 50μ,
A mica powder having an average aspect ratio of 30 and a weight average particle size of 60μ was purified. The mica powder was not purified at all.
比較例３ 平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が30μであ
る鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が50であり
重量平均粒径が150μである雲母粉末を用いる以外は比
較例２と同様にして精製した。雲母粉末はわずかに精製
された。Comparative Example 3 Same as Comparative Example 2 except that a mica powder containing a mineral impurity having an average aspect ratio of 1 and a weight average particle size of 30 μ, and having an average aspect ratio of 50 and a weight average particle size of 150 μ was used. And purified. The mica powder was slightly purified.
実施例７ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量７m3／
分、フイード量30kg/時、ローター回転数700回／分の条
件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が５μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が30であり重
量平均粒径が40μである雲母粉末を精製した。精製効率
は極めて良好であつた。 Example 7 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 7 m 3 /
The average aspect ratio is 1 and the weight average particle size is 5μ under the conditions that the feed rate is 30 kg / h and the rotor speed is 700 rpm.
A mica powder containing iron sand having a mean aspect ratio of 30 and a weight average particle size of 40μ was purified. The purification efficiency was very good.
実施例８ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量10m3／
分、フイード量40kg/時、ローター回転数320回／分の条
件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が７μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が50であり重
量平均粒径が80μである雲母粉末を精製した。精製効率
は極めて良好であつた。Example 8 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 10 m 3 /
Min, feed rate 40 kg / h, rotor speed 320 times / min, average aspect ratio 1 and weight average particle size 7μ
A mica powder containing iron sand having a mean aspect ratio of 50 and a weight average particle size of 80μ was purified. The purification efficiency was very good.
実施例９ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量10m3／
分、フイード量40kg/時、ローター回転数300回／分の条
件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が７μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が50であり重
量平均粒径が100μである雲母粉末を精製した。精製効
率は極めて良好であつた。Example 9 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 10 m 3 /
Min, feed rate 40 kg / h, rotor speed 300 times / min, average aspect ratio 1 and weight average particle size 7μ
A mica powder containing iron sand having a mean aspect ratio of 50 and a weight average particle size of 100 μ was purified. The purification efficiency was very good.
比較例４ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量７m3／
分、フイード量30kg/時、ローター回転数1500回／分の
条件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が３
μである砂鉄を含有する、平均アスペクト比が20であり
重量平均粒径が20μである雲母粉末を精製した。実施例
１〜８に比べて精製効率が劣つていた。Comparative Example 4 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 7 m 3 /
Min, feed rate 30 kg / h, rotor speed 1500 times / min, average aspect ratio 1 and weight average particle size 3
A mica powder containing iron sand of μ and having an average aspect ratio of 20 and a weight average particle size of 20 μ was purified. The purification efficiency was inferior to Examples 1 to 8.
比較例５ 実施例１で使用した分級機を用いて、ブロア量10m3／
分、フイード量40kg/時、ローター回転数300回／分の条
件で、平均アスペクト比が１であり重量平均粒径が４μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が90であり重
量平均粒径が900μである雲母粉末を精製した。実施例
１〜８に比べて精製効率が劣つていた。Comparative Example 5 Using the classifier used in Example 1, the blower amount was 10 m 3 /
Min, feed rate 40 kg / h, rotor speed 300 times / min, average aspect ratio 1 and weight average particle size 4μ
Mica powder having an average aspect ratio of 90 and a weight-average particle diameter of 900 μm was purified. The purification efficiency was inferior to Examples 1 to 8.
〔発明の効果〕 本発明によれば、比較的粒径の大きい鉱物不純物のみ
ならず、極めて微小でかつ微量の鉱物不純物をも極めて
精度良く雲母粉末から分離除去することができる。 [Effects of the Invention] According to the present invention, not only mineral impurities having a relatively large particle diameter but also extremely minute and minute mineral impurities can be separated and removed from mica powder with extremely high accuracy.
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に使用することができる精製装置を示す
概略構成図であり、第２図は分級機として用いるミクロ
ンセパレータの縦断面図であり、第３図は従来の風力分
級機の概略構成図である。 １…吸引装置、２…供給装置 ３…分級機、４…精製品回収装置 ５…鉱物不純物を含有する雲母粉末、5a…雲母粉末 5b…鉱物不純物、６…空気流 ７…フイードパイプ、８…ローター ９…細粉排出口、10…粗粒排出口 11…機胴、12…二次空気流入口 13…風力分級機、14…入口管 15…出口管、16…フイーダBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a purification device that can be used in the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a micron separator used as a classifier, and FIG. It is a schematic structure figure of the conventional wind classifier. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suction apparatus, 2 ... Supply apparatus 3 ... Classifier, 4 ... Purified product recovery apparatus 5 ... Mica powder containing mineral impurities, 5a ... Mica powder 5b ... Mineral impurities, 6 ... Air flow 7 ... Feed pipe, 8 ... Rotor 9: Fine powder outlet, 10: Coarse grain outlet 11 ... Airframe, 12: Secondary air inlet 13 ... Air classifier, 14 ... Inlet pipe 15 ... Outlet pipe, 16 ... Feeder
Claims (1)
20以上であり、かつ重量平均粒径が30〜800μである雲
母粉末を、回転しているローターに空気流によつて供給
することにより、鉱物不純物を分離除去することを特徴
とする雲母粉末の精製方法。An average aspect ratio containing mineral impurities is 1.
A mica powder having a weight average particle size of at least 20 and a weight average particle size of 30 to 800 μ is supplied to a rotating rotor by an air stream to separate and remove mineral impurities. Purification method.
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1989
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