人工合成氟金云母片蓬松化的方法
【專利摘要】一種人工合成氟金云母片蓬松化的方法，包括以下步驟：將人工合成氟金云母片投入水中浸泡；在上述步驟的水中配置含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液，讓人工合成氟金云母片在25攝氏度下浸泡其中；將上述含有人工合成氟金云母片的含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液倒入含銨根的無機鹽溶液或含NH2-的有機物溶液中進行化學反應，對人工合成氟金云母片的解理面進行初步膨化；將上述經過初步膨化的人工合成氟金云母片取出，進行煅燒，讓人工合成氟金云母片進一步蓬松化，獲得蓬松化的人工合成氟金云母片。本發明通過化學反應過程的物態變化，使人工合成氟金云母片層間的解理面得到有效剝離，對濕法研磨提供良好的前提。
【專利說明】人工合成氟金云母片蓬松化的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種人工合成氟金云母加工的預處理方法，更具體地說涉及一種能夠讓人工合成氟金云母片蓬松化，從而提高人工合成氟金云母片破碎研磨效果的人工合成氟金云母片蓬松化的方法。
【背景技術】
[0002]人工合成氟金云母是一種類似微晶玻璃的物質，它在顯微鏡下可以呈現鏡面的顏色，而且其宏觀表面白度高、無雜質，對于做高檔珠光材料有著巨大的優勢，同時在化妝品、塑料、陶瓷等行業有著相當大的發展潛力。
[0003]這主要是因為人工合成氟金云母的表面特性:透光性及表面理化特性。人工合成氟金云母通過包覆二氧化鈦及其它相關的氧化物質，形成了一層光干涉疊層，能夠散發出類似珍珠般的色彩。正因為人工合成氟金云母的特殊性質，生產這種原材料就需要很高的要求，比如粒度集中度及表面光澤度、平整度，所以對研磨及分級方式提出了很大的要求。
[0004]采用濕法研磨法制造人工合成氟金云母，是得到高徑厚比珠光基材的主要手段，現在其工藝已經較為成熟。中國專利號為200910058415.3，名稱為“一種濕法合成KMg3(AlSi3O10)F2晶體粉的制備方法”的專利文獻，提出了將人工合成氟金云母片通過洗礦機擦洗過篩，水力破碎，輪碾研磨得到高表面活性的氟金云母粉，但在粉體細度和片層質量都未能達到理想效果。而專利號為US6899757的美國專利文獻中提到了一種在人工合成氟金云母上涂覆金屬氧化物制備珍珠狀顏料的方法，通過攪拌研磨人工合成氟金云母片得到適合珍珠狀顏料要求的基材，雖然保證了粉體表面的平整性與片層質量，但細度要求也不夠理想。
[0005]這是因為人工合成氟金云母片本身具有天然良好的解理面，其平均層間距約為10AClA=0.1nm)0但由于人工 合成氟金云母片解理面結合力強，片有一定的硬度和韌性，從外部難以破壞層間力的平衡，因此，在破碎人工合成氟金云母片過程，往往得不到高徑厚比的人工合成氟金云母粉，這就對人工合成氟金云母粉在珠光行業的推廣造成了局限。
[0006]
【發明內容】
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術濕法研磨法難以得到高徑厚比的人工合成氟金云母粉的缺點，提供一種人工合成氟金云母片蓬松化的方法，這種人工合成氟金云母片蓬松化的方法能夠使人工合成氟金云母片的晶體解理面呈現蓬松化的效果，以便后續工序研磨。采用的技術方案如下:
一種人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:包括以下步驟:
(1)將人工合成氟金云母片投入水中浸泡；
(2)在步驟(I)的水中配置含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液，讓人工合成氟金云母片在25攝氏度下浸泡其中；
(3)將上述含有人工合成氟金云母片的含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液倒入含銨根的無機鹽溶液或含NH2-的有機物溶液中進行化學反應，對人工合成氟金云母片的解理面進行初步膨化；
(4)將上述經過初步膨化的人工合成氟金云母片取出，進行煅燒，讓人工合成氟金云母片進一步蓬松化，獲得蓬松化的人工合成氟金云母片。
[0007]上述蓬松化的人工合成氟金云母片，經過洗滌煅燒后的人工合成氟金云母片，去除片層中雜質及反應鹽，再進行濕法研磨法加工，經過水力破碎，輪碾研磨，得到優質的人工合成氟金云母粉，其細度小和片層質量好，為云母鈦珠光粉及化妝品的優質基材。
[0008]較優的方案，所述步驟(I)之前還有預處理步驟，將人工合成氟金云母片投入水中并煮沸后撈出。
[0009]較優的方案，上述預處理步驟中煮沸的時間范圍為2-4小時。
[0010]較優的方案，所述步驟(I)中水的溫度為20-30攝氏度，浸泡的時間為0.1-0.5小時。
[0011]較優的方案，所述步驟(2)中含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液的質量百分濃度為8-12%，浸泡的時間范圍為20-30小時。由于濃度在一定范圍才有明顯效果，過少在后續過程無氣泡產生，過多會使化學物質殘留。
[0012]更優的方案，所述步驟(2)中含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀。
[0013]較優的方案，所述步驟(3)中含銨根的無機鹽溶液或含NH2-的有機物溶液的質量百分濃度為8-12%，化學反應的時間范圍為0.5-2小時。
[0014]更優的方案，所.述步驟(3)中含銨根的無機鹽為氯化銨或硝酸銨，所述含NH2_的有機物為尿素。
[0015]較優的方案，所述步驟(4)中煅燒的溫度為300-400攝氏度，煅燒的時間為2_4小時。
[0016]本發明從云母層內部入手，通過化學反應產生的物態變化，使晶體解理面呈現蓬松化的效果。所選用的化學反應為含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽與含銨根的無機鹽溶液或含nh2_的有機物溶液，其中反應產生了二氧化碳和氨氣。
[0017]據測算，二氧化碳分子大小約為3.3 A，氨氣分子也約為3 A，其大小都小于人工合成氟金云母片平均層間距。當化學反應發生時，反應生成的氣體以氣泡的形式富集在人工合成氟金云母片的解理面，隨著反應的進行，氣泡會向外掙脫，逐漸破環層間力的平衡，使云母片蓬松。
[0018]如果反應物選擇碳酸氫鹽和硝酸銨，雖然其雙水解反應不明顯，但浸泡過這兩種無機鹽的人工合成氟金云母片，在煅燒過程亦能產生氣體，對云母片膨化。
[0019]利用熱脹冷縮的原理，可以對化學反應前的人工合成氟金云母片進行預處理，使人工合成氟金云母片提前軟化，蓬松。而經過化學浸泡后的人工合成氟金云母片，由于其片層間殘留部分氯化鈉及其它鹽，通過高溫結晶，可以通過結晶過程的體積變化，使人工合成氟金云母片間完全蓬松化，最后洗去結晶鹽，即得到蓬松化的人工合成氟金云母片。
[0020]本發明對照現有技術的有益效果是，通過化學反應過程的物態變化，使人工合成氟金云母片層間的解理面得到有效剝離，對濕法研磨提供良好的前提；所選用的無機化合物對人體無害，且經過洗滌與濕法工藝過程，其殘留影響不大，符合化妝品及珠光粉的行業要求；通過浸泡后人工合成氟金云母片的手感及可磨性，人工合成氟金云母片制成粉體的珠光實驗表明，所浸泡的云母片具有很好的解理效果，在水力制漿及輪碾破碎條件下，破碎效果明顯，且達到理想的細度值，從顯微鏡下觀察其片面具有良好的光澤及平整度，為優質珠光基材。
[0021]【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是本發明各實施例與現有技術的對比表。
實施例1
本實施例的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，包括以下步驟:
1.將人工合成氟金云母片投入水中，在電加熱爐中煮沸2小時；
2.將上述人工合成氟金云母片取出，投入裝有帶有25攝氏度水的I#桶中浸泡0.2小時(通過熱脹冷縮的過程，使片預先膨化)；
3.在I#桶中配置質量百分比濃度為10%碳酸鈉溶液，并充分分散，讓人工合成氟金云母片浸泡24小時。
[0022]4.在2 #桶中配置質量百分比濃度為10% NH4Cl溶液，并充分分散，將步驟3浸泡好的人工合成氟金云母片投入2 #桶中，進行化學反應I小時。
[0023]5.將步驟4得到的人工合成氟金云母片放入煅燒爐，以350°C煅燒3小時，析出殘余無機鹽結晶，通過結晶過程中的體積變化，使解理面充分分離。
[0024]上述洗滌煅燒.后的人工合成氟金云母片，去除片層中雜質及反應鹽，然后水力破碎，輪碾研磨，就能夠得到優質的人工合成氟金云母粉，其細度小和片層質量好，為云母鈦珠光粉及化妝品的優質基材。
[0025]實施例2
本實施例中的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，包括以下步驟:
1.將人工合成氟金云母片投入水中，在電加熱爐中煮沸2小時；
2.將上述人工合成氟金云母片取出，投入裝有帶有25攝氏度水的I#桶中浸泡0.2小時(通過熱脹冷縮的過程，使片預先膨化)；
3.在I#桶中配置質量百分比濃度為10%碳酸鉀溶液，并充分分散，讓人工合成氟金云母片浸泡24小時。
[0026]4.在2#桶中配置質量百分比濃度為11%尿素溶液，并充分分散，將步驟3浸泡好的人工合成氟金云母片投入2 #桶中，進行化學反應I小時。
[0027]5.將步驟4得到的人工合成氟金云母片放入煅燒爐，以350°C煅燒3小時，析出殘余無機鹽結晶，通過結晶過程中的體積變化，使解理面充分分離。
實施例3
本實施例中的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，包括以下步驟:
1.將人工合成氟金云母片投入水中，在電加熱爐中煮沸4小時；
2.將上述人工合成氟金云母片取出，投入裝有帶有30攝氏度水的I#桶中浸泡0.5小時(通過熱脹冷縮的過程，使片預先膨化)；
3.在I#桶中配置質量百分比濃度為8%碳酸氫鉀溶液，并充分分散，讓人工合成氟金云母片浸泡20小時。
[0028]4.在2 #桶中配置質量百分比濃度為8% NH4Cl溶液，并充分分散，將步驟3浸泡好的人工合成氟金云母片投入2 #桶中，進行化學反應0.5小時。[0029]將步驟4得到的人工合成氟金云母片放入煅燒爐，以300°C煅燒2小時，析出殘余無機鹽結晶，通過結晶過程中的體積變化，使解理面充分分離。
[0030]實施例4
本實施例中的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，包括以下步驟:
1.將人工合成氟金云母片投入裝有帶有25攝氏度水的I#桶中浸泡0.2小時；
2.在I#桶中配置質量百分比濃度為10%碳酸鈉溶液，并充分分散，讓人工合成氟金云母片浸泡24小時。
[0031]3.在2 #桶中配置質量百分比濃度為10% NH4Cl溶液，并充分分散，將步驟2浸泡好的人工合成氟金云母片投入2 #桶中，進行化學反應I小時；
4.將步驟3得到的人工合成氟金云母片放入煅燒爐，以350°C煅燒3小時，析出殘余無機鹽結晶，通過結晶過程中的體積變化，使解理面充分分離。
[0032]評價方法
圖1是各實施例與現有技術的對比表，評價項目根據測試情況，進行多方面評分【總分100分】，其依據是根據生產 狀況及實踐經驗得出。
【權利要求】
1.一種人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將人工合成氟金云母片投入水中浸泡； (2)在步驟(I)的水中配置含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液，讓人工合成氟金云母片在25攝氏度下浸泡其中； (3)將上述含有人工合成氟金云母片的含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液倒入含銨根的無機鹽溶液或含NH2_的有機物溶液中進行化學反應，對人工合成氟金云母片的解理面進行初步膨化； (4)將上述經過初步膨化的人工合成氟金云母片取出，進行煅燒，讓人工合成氟金云母片進一步蓬松化，獲得蓬松化的人工合成氟金云母片。
2.如權利要求1所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(I)之前還有預處理步驟，將人工合成氟金云母片投入水中并煮沸后撈出。
3.如權利要求2所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:上述預處理步驟中煮沸的時間范圍為2-4小時。
4.如權利要求1所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(I)中水的溫度為20-30攝氏度，浸泡的時間為0.1-0.5小時。
5.如權利要求1所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(2)中含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽溶液的質量百分濃度為8-12%，浸泡的時間范圍為20-30小時。
6.如權利要求5所述 的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(2)中含碳酸根或碳酸氫根的堿金屬無機鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀。
7.如權利要求1所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(3)中含銨根的無機鹽溶液或含NH2_的有機物溶液的質量百分濃度為8-12%，化學反應的時間范圍為0.5-2小時。
8.如權利要求7所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(3)中含銨根的無機鹽為氯化銨或硝酸銨，所述含NH2_的有機物為尿素。
9.如權利要求1所述的人工合成氟金云母片蓬松化的方法，其特征在于:所述步驟(4)中煅燒的溫度為300-400攝氏度，煅燒的時間為2-4小時。
【文檔編號】C01B33/42GK103435059SQ201310355762
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】李祈霖, 黃騰, 沈楚爍 申請人:汕頭保稅區三寶光晶云母科技有限公司