專利名稱：一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦物質(zhì)絕緣電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法。
背景技術(shù)：
礦物質(zhì)絕緣電纜作為防火電纜，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到非常重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，該礦物質(zhì)絕緣電纜的使用越來(lái)越廣泛。目前我國(guó)礦物質(zhì)絕緣電纜主要生產(chǎn)材料已經(jīng)全部國(guó)產(chǎn)，但由于絕緣材料氧化鎂填充料的特性，在電纜制作過(guò)程中始終存在高能耗、低生產(chǎn)率等缺點(diǎn)，致使礦物質(zhì)絕緣電纜的生產(chǎn)成本很難降低。同時(shí)，在節(jié)能減排的大背景下，企業(yè)也越來(lái)越重視降低能耗、提高制造效率以及節(jié)省材料。傳統(tǒng)礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱采用聚乙烯醇和硬脂酸鋅的混合物作為粘結(jié)劑，在瓷柱的制作過(guò)程中，將聚乙烯醇和硬脂酸鋅的混合物通過(guò)熱水浴融化后，在氧化鎂粉造粒時(shí)，以不超過(guò)3%的比例噴霧添加，造粒后氧化鎂顆粒的濕度控制在8 10%。上述粘結(jié)劑存在兩個(gè)缺點(diǎn)(1)粘結(jié)劑使用時(shí)，需要通過(guò)熱水浴將其融化方可使用，使用麻煩且存在耗能；(2)瓷柱制作的后期，瓷柱需要在1250°C下經(jīng)過(guò)7個(gè)小時(shí)的煅燒方可將粘結(jié)劑中的水分完全揮發(fā)掉，能耗巨大。目前國(guó)內(nèi)礦物質(zhì)絕緣電纜用氧化鎂大部分采用的是電熔氧化鎂。電熔氧化鎂的制備過(guò)程要經(jīng)過(guò)兩個(gè)基本的步驟，煅燒得到輕燒氧化鎂，對(duì)粉狀輕燒氧化鎂進(jìn)行熔煉。上述整個(gè)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，能耗高。并且在后期礦物質(zhì)絕緣電纜絕緣瓷柱的制備過(guò)程中，煅燒溫度也較高，煅燒時(shí)間長(zhǎng)，很難顯著降低電纜的制造成本，提高制造效率。此外，經(jīng)過(guò)造粒的氧化鎂顆粒通過(guò)壓片機(jī)在10 12個(gè)大氣壓強(qiáng)下壓制后，瓷柱的密度控制在2. 5 2. 7g/cm3 ;壓制好的瓷柱經(jīng)過(guò)1250°C條件下7h的煅燒后，其密度為
2.3 2. 5g/cm3?，F(xiàn)有技術(shù)所制備的瓷柱的密度較大，重量大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法。本發(fā)明極大減少了能耗，降低了礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，包括以下步驟步驟一、制備粘結(jié)劑以及礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粘結(jié)劑通過(guò)以下方法制備步驟(I)采用氫氧化鈉對(duì)聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C，步驟(2)采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對(duì)所述步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5 lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8 I. 2倍，步驟(3)對(duì)所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，得到粘結(jié)劑；步驟二、將所述步驟一制備的粘結(jié)劑溶于水中，并與所述步驟一制備的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒；步驟三、對(duì)所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒進(jìn)行壓制，得到瓷柱；步驟四、將所述步驟三得到的瓷柱煅燒，煅燒溫度大于等于750°C。優(yōu)選的是， 所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述纖維素通過(guò)硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述堿化處理在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)小于等于0.05MPa。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)小于等于0. 15MPa。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟一中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂通過(guò)以下方法制備步驟⑴對(duì)原料氧化鎂在1100 1200°C的溫度下煅燒，得到輕燒氧化鎂；步驟⑵采用所述步驟⑴得到的輕燒氧化鎂制得兩種粒徑的輕燒氧化鎂，分別為粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂；步驟(3)將粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂混合，得到礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粒徑大于150目的輕燒氧化鎂的用量為礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3 5%。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法中的步驟(I)中，原料氧化鎂通過(guò)以下方法得到從菱鎂礦尾礦中篩選直徑小于8_的原料氧化鎂。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法中的步驟(I)得到的輕燒氧化鎂的密度為I. 5 I. 7g/cm3。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟ニ中，所述步驟一制備的粘結(jié)劑按照礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質(zhì)量的2 3%的比例溶于水。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟三中，對(duì)所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在設(shè)定的壓強(qiáng)下壓制，以使瓷柱的密度為2. I 2. 3g/cm3。優(yōu)選的是，所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟四中，煅燒溫度為750 °C。本發(fā)明所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法具有以下有益效果本發(fā)明采用聚合度在600 800的纖維素作為原材料，經(jīng)過(guò)一定エ藝條件下的堿化處理和醚化處理，得到粘度在50 80mPa *s的粘結(jié)劑。上述粘結(jié)劑具有適宜的粘度，使用時(shí)粘結(jié)效果良好，無(wú)分層產(chǎn)生；瓷柱制作的后期，煅燒溫度可降低至750°C，極大的降低了能耗；粘結(jié)劑具有良好的水溶性，在常溫下即可以溶于水，使用非常方便，相比于傳統(tǒng)的粘結(jié)劑，省去了粘結(jié)劑溶解步驟的能耗。本發(fā)明采用硫酸化廢棉絨作為制備纖維素的原材料，硫酸化廢棉絨所含的纖維素的聚合度為600 800，正好滿足礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用粘結(jié)劑的エ藝需要，因?yàn)橹挥挟?dāng)纖維素聚合度在600 800時(shí)，才能夠得到本發(fā)明中粘度在50 80mPa *s的粘結(jié)劑，本發(fā)明利用硫酸化廢棉絨的特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硫酸化廢棉絨的再利用，提高了資源的利用效率。
本發(fā)明用于制備瓷柱的氧化鎂的制備方法降低了氧化鎂生產(chǎn)過(guò)程的能耗，氧化鎂生產(chǎn)成本約為電熔氧化鎂的2/3左右。采用本發(fā)明的方法制備的氧化鎂生產(chǎn)瓷柱，最終得到的瓷柱的密度為I. 9 2. Og/cm3，瓷柱的重量可減輕10 15%，但是瓷柱的生產(chǎn)率不受影響。本發(fā)明解決了礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題，極大減少了能耗，降低了礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)大員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
本發(fā)明提供一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，包括以下步驟步驟一、制備粘結(jié)劑以及礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粘結(jié)劑通過(guò)以下方法制備步驟(I)采用氫氧化鈉對(duì)聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C，步驟(2)采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對(duì)所述步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5 lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8 I. 2倍，步驟(3)對(duì)所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，得到粘結(jié)劑；步驟二、將所述步驟一制備的粘結(jié)劑溶于水中，并與所述步驟一制備的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒；步驟三、對(duì)所述步驟二得到的氧化鎂顆粒進(jìn)行壓制，得到瓷柱；步驟四、將所述步驟三得到的瓷柱煅燒，煅燒溫度大于等于750°C。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述纖維素通過(guò)硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述堿化處理在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)小于等于O. 05MPa。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)小于等于O. 15MPa。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟一中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂通過(guò)以下方法制備步驟(I)對(duì)原料氧化鎂在1100 1200°C的溫度下煅燒，得到輕燒氧化鎂；步驟(2)采用所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂制得兩種粒徑的輕燒氧化鎂，分別為粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂；步驟(3)將粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂混合，得到礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粒徑大于150目的輕燒氧化鎂的用量為礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3 5%。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法中的步驟(I)中，原料氧化鎂通過(guò)以下方法得到從菱鎂礦尾礦中篩選直徑小于8mm的原料氧化鎂。
所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法中的步驟(I)得到的輕燒氧化鎂的密度為I. 5 I. 7g/cm3。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟ニ中，所述步驟一制備的粘結(jié)劑按照礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質(zhì)量的2 3%的比例溶于水。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟三中，對(duì)所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在設(shè)定的壓強(qiáng)下壓制，以使瓷柱的密度為2. I 2. 3g/cm3。所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟四中，煅燒溫度為750°C。將兩種粒徑的輕燒氧化鎂以一定比例混合，使得輕燒氧化鎂顆粒之間的空隙較小，使得瓷柱更致密。同吋，由于在瓷柱后期的制備過(guò)程中，還需要對(duì)瓷柱進(jìn)行煅燒，以除去粘結(jié)劑，但是實(shí)際上在該煅燒階段輕燒氧化鎂顆粒的表面也會(huì)發(fā)生熔化，從而使得輕燒氧
化鎂顆粒之間的粘結(jié)效果更好。因此，兩種粒徑的輕燒氧化鎂以合適的比例混合，還有助于改善瓷柱的強(qiáng)度。輕燒氧化鎂的粒徑的選擇以及不同粒徑之間的混合比例，將影響到瓷柱的密度。本發(fā)明中選擇大于150目和80 150目?jī)煞N粒徑，且大于150目的輕燒氧化鎂相對(duì)于氧化鎂總量的添加量為3 5%。在步驟ー的煅燒過(guò)程中，原料氧化鎂的結(jié)晶程度會(huì)發(fā)生改變，因此，通過(guò)控制煅燒溫度，可以得到具有一定密度的輕燒氧化鎂。輕燒氧化鎂的密度同時(shí)也會(huì)影響到瓷柱的密度。本發(fā)明中的煅燒溫度為1100 1200°C。粘結(jié)劑按照比例溶于電導(dǎo)率不高于20的水中，其中，水的溫度為常溫。粘結(jié)劑在造粒機(jī)內(nèi)以噴霧的方式與礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用的氧化鎂混合，需要控制氧化鎂顆粒的濕度在10 15%。將氧化鎂顆粒通過(guò)壓片機(jī)按照不同的要求進(jìn)行壓制，以制備瓷柱。壓制過(guò)程中壓力控制在8 10個(gè)大氣壓強(qiáng)，相比于現(xiàn)有技術(shù)的10 12個(gè)大氣壓強(qiáng)，所選擇的壓カ相對(duì)較低，降低了對(duì)設(shè)備的要求，也有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。壓制過(guò)程控制瓷柱的密度在2. I 2. 3g/cm3。瓷柱經(jīng)750°C下3h煅燒后，其密度在I. 9 2. 0g/cm3。瓷柱的重量減輕了 10 15%。經(jīng)過(guò)煅燒的瓷柱冷卻。將瓷柱在烘干箱烘干后裝配，經(jīng)過(guò)拉拔淬火等處理，最后得到礦物質(zhì)絕緣電纜。經(jīng)測(cè)試，電纜生產(chǎn)率與傳統(tǒng)方法相當(dāng)，無(wú)生產(chǎn)率降低現(xiàn)象。瓷柱的生產(chǎn)率就是采用一定體積的瓷柱所生產(chǎn)的礦物質(zhì)絕緣電纜的數(shù)量。實(shí)施例一步驟一、粘結(jié)劑的制備過(guò)程如下步驟(I)采用氫氧化鈉對(duì)聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理0. 5h，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的0. 5倍，堿化溫度在40°C，堿化處理在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)始終在0. 04MPa ；步驟(2)采用環(huán)氧丙烷和氯こ烷對(duì)所述步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理0. 5h，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的0. I倍，氯こ烷的用量為纖維素的質(zhì)量的0. 8倍，醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)保持0. 14MPa ；步驟(3)對(duì)所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理步驟(a)、分離所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)溶劑的回收，步驟(b)、對(duì)步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機(jī)甩干步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物，并利用烘干機(jī)干燥，得到粘結(jié)劑。本實(shí)施例中粘結(jié)劑的粘度為68mPa · S。礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備過(guò)程如下步驟(I)對(duì)原料氧化鎂在1150°C的溫度下煅燒3h，得到純度大于90%的輕燒氧化 鎂，原料氧化鎂通過(guò)以下方法得到從菱鎂礦尾礦中篩選直徑小于8_的原料氧化鎂，再經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁機(jī)磁選；步驟(2)采用所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂制得兩種粒徑的輕燒氧化鎂，分別為粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂，其具體過(guò)程為，將所述步驟一得到的輕燒氧化鎂采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后對(duì)研磨后的輕燒氧化鎂利用分級(jí)振動(dòng)篩進(jìn)行篩選，分級(jí)振動(dòng)篩的篩分粒徑分別為80目和150目，篩分得到粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂備用，篩分得到粒徑小于80目的輕燒氧化鎂再與所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂混合后，進(jìn)行研磨；步驟(3)將粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂混合，得到礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粒徑大于150目的輕燒氧化鎂的用量為礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的5% ；步驟(4)所述步驟(3)得到的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂再經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁機(jī)的磁選，強(qiáng)磁機(jī)的有效直徑小于15cm。本實(shí)施例中所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂的密度為I. 65g/cm3。步驟二、將所述步驟一制備的粘結(jié)劑按照礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質(zhì)量的
2.5 %的比例溶于電導(dǎo)率不高于20的水中，并與所述步驟一制備的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒，氧化鎂顆粒的濕度控制在13% ；步驟三、對(duì)所述步驟二得到的氧化鎂顆粒在9個(gè)大氣壓強(qiáng)的壓力下進(jìn)行壓制，得到瓷柱，瓷柱密度為2. lg/cm3 ；步驟四、將所述步驟三得到的瓷柱煅燒，煅燒溫度為750°C，煅燒持續(xù)時(shí)間為3h，瓷柱密度為1.93g/cm3，煅燒后的瓷柱經(jīng)過(guò)冷卻。采用本實(shí)施例的氧化鎂生產(chǎn)瓷柱，瓷柱密度為1.93g/cm3，絕緣電阻超過(guò)10000M Ω，耐壓2500V，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。實(shí)施例二步驟一、粘結(jié)劑的制備過(guò)程如下步驟(I)采用氫氧化鈉對(duì)聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 6倍，堿化溫度50°C，堿化處理在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)
0.05MPa ；步驟(2)采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對(duì)所述步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的
1.2倍，醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)O. 15MPa ；
步驟(3)對(duì)所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理步驟(a)、分離所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯こ烷，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)溶劑的回收，步驟(b)、對(duì)步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機(jī)甩干步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物，并利用烘干機(jī)干燥，得到粘結(jié)劑。本實(shí)施例中步驟(I)中的纖維素為通過(guò)硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。通過(guò)硫酸化廢棉絨處理制備纖維素的方法如下 步驟(I)、利用重力分離設(shè)備去除硫酸化廢棉絨中的棉籽殼、砂、煤灰等雜質(zhì)，步驟(2)、利用次氯酸鈉對(duì)所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白，同時(shí)加入少量表面活性剤，表面活性劑的添加比例為硫酸化廢棉絨的質(zhì)量的1/2000，漂白時(shí)間為45min，步驟(3)、對(duì)所述步驟⑵處理的硫酸化廢棉絨反復(fù)沖洗，清洗掉蠟、果膠等雜質(zhì)，使硫酸化廢棉絨的PH值為7，得到纖維素，此時(shí)，纖維素的聚合度在600 800，純度大于95%,纖維長(zhǎng)度小于180 u m,白度大于82。本實(shí)施例中粘結(jié)劑的粘度為60mPa S。礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備過(guò)程如下步驟(I)對(duì)原料氧化鎂在1180°C的溫度下煅燒3h，得到純度大于90%的輕燒氧化鎂，原料氧化鎂通過(guò)以下方法得到從菱鎂礦尾礦中篩選直徑小于8_的原料氧化鎂，再經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁機(jī)磁選；步驟(2)采用所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂制得兩種粒徑的輕燒氧化鎂，分別為粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂，其具體過(guò)程為，將所述步驟一得到的輕燒氧化鎂采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后對(duì)研磨后的輕燒氧化鎂利用分級(jí)振動(dòng)篩進(jìn)行篩選，分級(jí)振動(dòng)篩的篩分粒徑分別為80目和150目，篩分得到粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂備用，篩分得到粒徑小于80目的輕燒氧化鎂再與所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂混合后，進(jìn)行研磨；步驟(3)將粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂混合，得到礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粒徑大于150目的輕燒氧化鎂的用量為礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的4% ；步驟(4)所述步驟(3)得到的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂再經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁機(jī)的磁選，強(qiáng)磁機(jī)的有效直徑小于15cm。本實(shí)施例中所述步驟⑴得到的輕燒氧化鎂的密度為I. 73g/cm3。步驟ニ、將所述步驟ー制備的粘結(jié)劑按照礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質(zhì)量的2. 5 %的比例溶于電導(dǎo)率不高于20的水中，并與所述步驟ー制備的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒，氧化鎂顆粒的濕度控制在10% ；步驟三、對(duì)所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在10個(gè)大氣壓強(qiáng)的壓カ下進(jìn)行壓制，得到瓷柱，瓷柱密度為2. 2g/cm3 ；
步驟四、將所述步驟三得到的瓷柱煅燒，煅燒溫度為750°C，煅燒持續(xù)時(shí)間為3h，瓷柱密度為1.92g/cm3，煅燒后的瓷柱經(jīng)過(guò)冷卻。本實(shí)施例中的瓷柱的絕緣電阻超過(guò)10000ΜΩ，耐壓2500V，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。實(shí)施例三步驟一、粘結(jié)劑的制備過(guò)程如下步驟(I)采用氫氧化鈉對(duì)聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 8h，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 7倍，堿化溫度45°C，堿化處理在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng) O.02MPa ；步驟(2)采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對(duì)所述步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 9h，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. 18倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的I. I倍，醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)保持O. IlMPa ；步驟(3)對(duì)所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理步驟(a)、分離所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)溶劑的回收，步驟(b)、對(duì)步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機(jī)甩干步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物，并利用烘干機(jī)干燥，得到粘結(jié)劑。本實(shí)施例中步驟(I)中的纖維素為通過(guò)硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。通過(guò)硫酸化廢棉絨處理制備纖維素的方法如下步驟(I)、利用重力分離設(shè)備去除硫酸化廢棉絨中的棉籽殼、砂、煤灰等雜質(zhì)，步驟(2)、利用次氯酸鈉對(duì)所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白，同時(shí)加入少量表面活性劑，表面活性劑的添加比例為硫酸化廢棉絨的質(zhì)量的1/2000，漂白時(shí)間為45min，步驟(3)、對(duì)所述步驟⑵處理的硫酸化廢棉絨反復(fù)沖洗，清洗掉蠟、果膠等雜質(zhì)，使硫酸化廢棉絨的PH值為7，得到纖維素，此時(shí)，纖維素的聚合度在600 800，純度大于95%,纖維長(zhǎng)度小于180 μ m,白度大于82。本實(shí)施例中粘結(jié)劑的粘度為74mPa · S。礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法，包括以下步驟步驟一、對(duì)原料氧化鎂在1100°C的溫度下煅燒2. 5h，得到純度大于90%的輕燒氧化鎂，原料氧化鎂通過(guò)以下方法得到從菱鎂礦尾礦中篩選直徑小于8mm的原料氧化鎂，再經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁機(jī)磁選；步驟二、采用所述步驟一得到的輕燒氧化鎂制得兩種粒徑的輕燒氧化鎂，分別為粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂，其具體過(guò)程為，將所述步驟一得到的輕燒氧化鎂采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后對(duì)研磨后的輕燒氧化鎂利用分級(jí)振動(dòng)篩進(jìn)行篩選，分級(jí)振動(dòng)篩的篩分粒徑分別為80目和150目，篩分得到粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂備用，篩分得到粒徑小于80目的輕燒氧化鎂再與所述步驟一得到的輕燒氧化鎂混合后，進(jìn)行研磨；
步驟三、將粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂混合，得到礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粒徑大于150目的輕燒氧化鎂的用量為礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3% ；步驟四、所述步驟三得到的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂再經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁機(jī)的磁選，強(qiáng)磁機(jī)的有效直徑小于15cm。本實(shí)施例中所述步驟一得到的輕燒氧化鎂的密度為1.5g/cm3。步驟ニ、將所述步驟ー制備的粘結(jié)劑按照礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質(zhì)量的2. 5 %的比例溶于電導(dǎo)率不高于20的水中，并與所述步驟一制備的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒，氧化鎂顆粒的濕度控制在13% ；
步驟三、對(duì)所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在9個(gè)大氣壓強(qiáng)的壓カ下進(jìn)行壓制，得到瓷柱，瓷柱密度為2. lg/cm3 ；步驟四、將所述步驟三得到的瓷柱煅燒，煅燒溫度為750°C，煅燒持續(xù)時(shí)間為3h，瓷柱密度為1.91g/cm3，煅燒后的瓷柱經(jīng)過(guò)冷卻。采用本實(shí)施例的氧化鎂生產(chǎn)瓷柱，瓷柱密度為1.91g/cm3，絕緣電阻超過(guò)10000M Q，耐壓2500V，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、制備粘結(jié)劑以及礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粘結(jié)劑通過(guò)以下方法制備步驟(I)采用氫氧化鈉對(duì)聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C，步驟(2)采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對(duì)所述步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5 lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8 I. 2倍，步驟(3)對(duì)所述步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，得到粘結(jié)劑； 步驟二、將所述步驟一制備的粘結(jié)劑溶于水中，并與所述步驟一制備的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒； 步驟三、對(duì)所述步驟二得到的氧化鎂顆粒進(jìn)行壓制，得到瓷柱； 步驟四、將所述步驟三得到的瓷柱煅燒，煅燒溫度大于等于750°C。
2.如權(quán)利要求I所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述纖維素通過(guò)硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。
3.如權(quán)利要求I所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述堿化處理在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)小于等于O. 05MPa。
4.如權(quán)利要求I所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑的制備方法的步驟(I)中，所述醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)小于等于O. 15MPa。
5.如權(quán)利要求I或2所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂通過(guò)以下方法制備 步驟(I)對(duì)原料氧化鎂在1100 1200°C的溫度下煅燒，得到輕燒氧化鎂； 步驟(2)采用所述步驟(I)得到的輕燒氧化鎂制得兩種粒徑的輕燒氧化鎂，分別為粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂； 步驟(3)將粒徑大于150目以及80 150目的輕燒氧化鎂混合，得到礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粒徑大于150目的輕燒氧化鎂的用量為礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3 5%。
6.如權(quán)利要求5所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法中的步驟(I)中，原料氧化鎂通過(guò)以下方法得到從菱鎂礦尾礦中篩選直徑小于8mm的原料氧化鎂。
7.如權(quán)利要求6所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備方法中的步驟(I)得到的輕燒氧化鎂的密度為I. 5 I. 7g/3cm ο
8.如權(quán)利要求5所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，所述步驟一制備的粘結(jié)劑按照礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質(zhì)量的2 3%的比例溶于水。
9.如權(quán)利要求7所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，對(duì)所述步驟二得到的氧化鎂顆粒在設(shè)定的壓強(qiáng)下壓制，以使瓷柱的密度為2. I 2. 3g/cm3。
10.如權(quán)利要求5所述的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述步驟四中，煅燒溫度為750°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備方法。本發(fā)明采用聚合度在600～800的纖維素作為原材料，經(jīng)過(guò)一定工藝條件下的堿化處理和醚化處理，得到粘度在50～80mPa·s的粘結(jié)劑。粘結(jié)劑具有適宜的粘度，使得瓷柱制作的后期，煅燒溫度可降低至750℃，極大的降低了能耗；粘結(jié)劑在常溫下即可以溶于水，省去了粘結(jié)劑溶解步驟的能耗。本發(fā)明用于制備瓷柱的氧化鎂的制備方法降低了氧化鎂生產(chǎn)過(guò)程的能耗，氧化鎂生產(chǎn)成本約為電熔氧化鎂的2/3左右。采用本發(fā)明制備的氧化鎂生產(chǎn)瓷柱，最終瓷柱的密度為1.9～2.0g/cm3，瓷柱的重量可減輕10～15％，但是瓷柱的生產(chǎn)率不受影響。本發(fā)明解決了礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題，極大減少了能耗，降低了礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102850053SQ20121036293
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者張楠, 崔永坤 申請(qǐng)人:上海同化新材料科技有限公司