專利名稱：用酸性火山玻璃巖制造浮石磨料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于顯象管玻殼的研磨材料的制造技術(shù)，具體是由人工方法采用火山玻璃巖制造多孔浮石磨料以取代由天然浮石為原料制造的浮石磨料。
世界各國在彩色顯象管屏面研磨時，均采用天然浮石為原料，按各自的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如美國康寧標(biāo)準(zhǔn)、日本旭硝子標(biāo)準(zhǔn)等，加工生產(chǎn)成研磨彩電玻殼的浮石磨料。如美國康寧O 1/2 特級浮石磨料;日本旭硝子バ-シ
研磨材料。上述優(yōu)質(zhì)浮石磨料的特點(diǎn)(1)磨料基體呈非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，為硅鋁氧化物。磨料中結(jié)晶態(tài)石英(SiO2)的含量限制在0.4-0.5%以下，以避免研磨玻殼時出現(xiàn)劃痕。其它雜質(zhì)相，如長石類晶體亦應(yīng)限制在0.40%以下;(2)磨料呈多孔浮石結(jié)構(gòu)(Porous Granuler Pumice Structure)具有自銳性，研磨效果好。上述天然浮石磨料雖然滿足玻殼研磨的要求，但進(jìn)口需大量外匯，價格昂貴，每噸需要700-1200美元。而我國目前年消耗磨料達(dá)3000噸。為此國內(nèi)一些企業(yè)大量投資引進(jìn)國外浮石生產(chǎn)設(shè)備，利用我國富礦“酸性火山玻璃巖”(即珍珠巖一類礦石)為原料生產(chǎn)彩色玻殼磨料，意欲取代進(jìn)口。但國內(nèi)生產(chǎn)的“TP粉磨料”，曾多次送美國檢驗(yàn)，都達(dá)不到美國康寧O 1/2 標(biāo)準(zhǔn)，無法滿足國內(nèi)顯象管生產(chǎn)廠的要求。主要問題是(1)石英含量較多≥2%，其他晶態(tài)相雜質(zhì)如長石含量≥8%，其它雜質(zhì)相≥2%，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)外來雜質(zhì)只允許1%，而目前一些工廠生產(chǎn)的竟達(dá)15%，研磨時出現(xiàn)嚴(yán)重劃痕，無法應(yīng)用于玻殼的研磨;(2)呈砂粒形態(tài)，與浮石磨料不同，自銳性差，研磨效果差，廢品增加，影響玻殼生產(chǎn)效率與成本提高。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用我國富產(chǎn)的珍珠巖類礦石進(jìn)行人工制造浮石磨料的方法，所得浮石磨料能符合天然浮石為原料制得的浮石磨料的國際標(biāo)準(zhǔn)，可完全滿足研磨顯象管玻殼的性能要求。
本發(fā)明要點(diǎn)有二一是去除晶態(tài)石英相及長石類雜質(zhì)使其符合國際標(biāo)準(zhǔn);二是采用“微膨脹技術(shù)”使之膨脹，使其形態(tài)及磨削效果均與天然浮石磨料相同。
具體方法包括下列工藝步驟1.去雜工藝，主要去除晶相石英與其他硬質(zhì)晶相，去雜后對剩余石英的含量要求當(dāng)?shù)V塊為2.5公分時，含量應(yīng)小于1%;對于粗礦砂石英含量應(yīng)小于0.5%，才可進(jìn)行下一步微膨脹工藝。
2.進(jìn)行微膨脹工藝將經(jīng)過去雜工藝的礦石塊料或粗礦砂加熱到850°～1050℃，使原礦體積膨脹2～5倍;加熱氣氛取大氣或還原性氣氛;微膨脹3～4倍體積為最佳。微膨脹工藝是上述人工制造浮石磨料的關(guān)鍵工藝，未曾見過報道。加熱溫度取決于膨脹效果，應(yīng)控制在使最大膨脹體積小于5倍為宜。加熱溫度過高，膨脹過大，呈膨脹粉體，磨削效果降低;過高溫度甚至?xí)霈F(xiàn)方石英結(jié)晶相或熔化呈玻璃態(tài);但如加熱溫度過低，達(dá)不到膨脹效果，不能形成浮石磨料。在膨脹工藝高溫加熱過程中，殘留的微量石英、長石，由于加熱時的擴(kuò)散與化學(xué)作用，可進(jìn)一步使雜質(zhì)晶相含量降低。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明創(chuàng)造的人造浮石磨料(ZAP人造浮石磨料)，其性能、性狀完全符合美國康寧O 1/2 特級磨料標(biāo)準(zhǔn)的要求，主要表現(xiàn)在1.石英含量低于或等于0.4%;
2.長石類晶相雜質(zhì)低于或等于0.2%;
3.砂(磨)粒呈浮石多孔形態(tài)，自銳性好，磨削能力達(dá)到并超過美國康寧標(biāo)準(zhǔn)(4～6克/45秒)。
應(yīng)用本發(fā)明制造浮石磨料(ZAP磨料)，經(jīng)試用證明完全滿足彩色顯象管玻殼研磨質(zhì)量的要求，生產(chǎn)工藝簡單，原料及生產(chǎn)成本低廉，可節(jié)省大量外匯，并可供出口賺取外匯。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思詳細(xì)說明實(shí)施例例1 以我國浙江縉云珍珠巖為原料的高石英含量(4～8%)礦石制備浮石磨料的工藝流程1.將原礦石粉碎成60至100目礦砂，去屑后石英含量仍大于4%;
2.將由1工序得的礦砂進(jìn)行搖床水法分選得精選礦砂，石英含量降至0.8%以下，長石含量為1～2%;
3.將由2工序得的精選礦砂快速加熱至1050℃進(jìn)行微膨脹得多孔浮石狀粗粒，石英、長石含量均低于或等于0.4%;
4.將由3工序得的微膨脹粗粒，通過機(jī)械粉碎分篩得成品。
例2 以浙江寧海珍珠巖(或松脂巖)為原料的低石英含量(約1%)礦石制備浮石磨料的工藝流程1.將原礦石經(jīng)破碎機(jī)破碎，仔細(xì)過篩，并用水沖洗得2～3公分塊石;去除礦石中石英脈石被粉碎成的粉粒，使石英含量降至0.5～0.6%;
2.將1工序得的塊石快速加熱至920～950℃得微膨脹巖塊(即人造浮石);
3.由于玻璃態(tài)巖石含水膨脹，而石英作為脈石夾在膨脹體之間裂開，部份呈碎屑，由選礦法去除微屑得優(yōu)質(zhì)人造浮石(石英含量低于0.4%);
4.將3工序得的人造浮石進(jìn)行破碎分篩并去除尾料中的雜質(zhì)，分篩配級得成品。
例3 由石英含量約0.5%的原礦石，制備浮石磨料的工藝流程1.將原礦石水洗干燥;
2.由破碎機(jī)將經(jīng)水洗干燥后的原礦石破碎至1～3公分塊石，(大小礦石均可利用);
3.將2工序得的塊石進(jìn)行快速加熱920～950℃得微膨脹巖塊;
4.粉碎分級成優(yōu)質(zhì)人造浮石磨料(含雜質(zhì)低于0.2%)。
權(quán)利要求
1.由酸性火山玻璃巖制造浮石磨料的方法，其特征是包括下列工藝(1)對礦石或礦砂去除晶相雜質(zhì)，使當(dāng)?shù)V塊為2.5公分大小時，石英含量小于1%；當(dāng)是粗礦砂時，石英含量應(yīng)小于0.8%。(2)對經(jīng)上述去雜后的礦石或粗礦砂加熱到850～1050℃，使原礦體積微膨脹2-5倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造浮石磨料的方法，其特征是使原礦體積微膨脹3～4倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造浮石磨料的方法，其特征是對于珍珠巖為原料的高石英含量(4～8%)礦石制備浮石磨料的工藝流程如下(1)將原礦石粉碎成60目至100目礦砂，去屑后石英含量仍大于4%;(2)將由(1)工序得的礦砂進(jìn)行搖床水法分選得精選礦砂，其石英含量降至0.8%以下，長石含量為1～2%;(3)將由(2)工序得的精選礦砂快速加熱至1050℃進(jìn)行微膨脹，得多孔浮石狀粗粒，其石英、長石含量均低于或等于0.4%;(4)將由(3)工序得的微膨脹粗粒，通過機(jī)械粉碎分篩得成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制造浮石磨料的方法，其特征是對于珍珠巖(或松脂巖)為原料的低石英含量(約1%)礦石制備浮石磨料的工藝流程(1)將原礦石經(jīng)破碎、過篩和水沖洗得2～3公分塊石;去除石英脈石被粉碎成粉粒，使石英含量降至0.5～0.6%;(2)將由(1)工序得的塊石快速加熱至920°～950℃，得微膨脹巖塊;(3)由選礦法去除微屑，得石英含量低于0.4%的優(yōu)質(zhì)人造浮石;(4)將(3)工序得的人造浮石進(jìn)行破碎分篩后去除尾料中的雜質(zhì)，分篩配級得成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造浮石磨料的方法，其特征是對于石英含量0.5%的原礦石，制備浮石磨料的工藝流程;(1)將原礦石水洗干燥;(2)由破碎機(jī)將原礦石破碎至1-3公分塊石;(3)將(2)工序得的礦石進(jìn)行快速加熱920°～950℃得微膨脹巖塊;(4)粉碎分級成含雜質(zhì)低于0.2%的優(yōu)質(zhì)人造浮石磨料。
全文摘要
本發(fā)明涉及用酸性火山玻璃巖制造用于研磨顯象管玻殼的浮石磨料的方法。采用去雜工藝和微膨脹工藝生產(chǎn)出的浮石磨料，其石英類晶相雜質(zhì)含量均低于或等于0.4％；其形態(tài)為多孔浮石結(jié)構(gòu)。符合美國康寧公司使用以天然浮石制造的O(1/2)特級標(biāo)準(zhǔn)浮石磨料，研磨顯象管玻殼無劃痕、自銳性好，切削效果完全符合使用要求。本發(fā)明方法的原料供應(yīng)容易、生產(chǎn)成本低廉，可取代進(jìn)口，節(jié)省大量外匯，并可出口創(chuàng)匯，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C09K3/14GK1063889SQ91100680
公開日1992年8月26日 申請日期1991年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月30日
發(fā)明者姚鴻年, 向晨 申請人:杭州精達(dá)綜合技術(shù)研究所