专利名称：一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法
技术领域：
本发明涉及矿物质绝缘电缆技术领域，尤其涉及一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法。
背景技术：
矿物质绝缘电缆作为防火电缆，在国民经济建设中起到非常重要作用。随着经济发展，该矿物质绝缘电缆的使用越来越广泛。目前我国矿物质绝缘电缆主要生产材料已经全部国产，但由于绝缘材料氧化镁填充料的特性，在电缆制作过程中始终存在高能耗、低生产率等缺点，致使矿物质绝缘电缆的生产成本很难降低。同时，在节能减排的大背景下，企业也越来越重视降低能耗、提高制造效率以及节省材料。传统矿物质绝缘电缆瓷柱采用聚乙烯醇和硬脂酸锌的混合物作为粘结剂，在瓷柱的制作过程中，将聚乙烯醇和硬脂酸锌的混合物通过热水浴融化后，在氧化镁粉造粒时，以不超过3%的比例喷雾添加，造粒后氧化镁颗粒的湿度控制在8 10%。上述粘结剂存在两个缺点(1)粘结剂使用时，需要通过热水浴将其融化方可使用，使用麻烦且存在耗能；(2)瓷柱制作的后期，瓷柱需要在1250°C下经过7个小时的煅烧方可将粘结剂中的水分完全挥发掉，能耗巨大。目前国内矿物质绝缘电缆用氧化镁大部分采用的是电熔氧化镁。电熔氧化镁的制备过程要经过两个基本的步骤，煅烧得到轻烧氧化镁，对粉状轻烧氧化镁进行熔炼。上述整个过程耗时长，能耗高。并且在后期矿物质绝缘电缆绝缘瓷柱的制备过程中，煅烧温度也较高，煅烧时间长，很难显著降低电缆的制造成本，提高制造效率。此外，经过造粒的氧化镁颗粒通过压片机在10 12个大气压强下压制后，瓷柱的密度控制在2. 5 2. 7g/cm3 ;压制好的瓷柱经过1250°C条件下7h的煅烧后，其密度为
2.3 2. 5g/cm3。现有技术所制备的瓷柱的密度较大，重量大。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法。本发明极大减少了能耗，降低了矿物质绝缘电缆瓷柱的生产成本。本发明提供的技术方案为一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，包括以下步骤步骤一、制备粘结剂以及矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粘结剂通过以下方法制备步骤(I)采用氢氧化钠对聚合度在600 800的纤维素进行碱化处理O. 5 lh，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的O. 5 O. 6倍，碱化温度小于等于50°C，步骤(2)采用环氧丙烷和氯乙烷对所述步骤(I)得到的反应产物进行醚化处理O. 5 lh，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量为纤维素的质量的O. 8 I. 2倍，步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理，得到粘结剂；步骤二、将所述步骤一制备的粘结剂溶于水中，并与所述步骤一制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒；步骤三、对所述步骤ニ得到的氧化镁颗粒进行压制，得到瓷柱；步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度大于等于750°C。优选的是， 所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述纤维素通过硫酸化废棉绒进行处理得到，其中，所述硫酸化废棉绒中所含的纤维素的聚合度为600 800。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述碱化处理在氮气环境下进行，压强小于等于0.05MPa。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述醚化处理的反应环境的压强小于等于0. 15MPa。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤一中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁通过以下方法制备步骤⑴对原料氧化镁在1100 1200°C的温度下煅烧，得到轻烧氧化镁；步骤⑵采用所述步骤⑴得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁；步骤(3)将粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3 5%。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(I)中，原料氧化镁通过以下方法得到从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8_的原料氧化镁。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(I)得到的轻烧氧化镁的密度为I. 5 I. 7g/cm3。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤ニ中，所述步骤一制备的粘结剂按照矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的质量的2 3%的比例溶于水。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤三中，对所述步骤ニ得到的氧化镁颗粒在设定的压强下压制，以使瓷柱的密度为2. I 2. 3g/cm3。优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤四中，煅烧温度为750 °C。本发明所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法具有以下有益效果本发明采用聚合度在600 800的纤维素作为原材料，经过一定エ艺条件下的碱化处理和醚化处理，得到粘度在50 80mPa *s的粘结剂。上述粘结剂具有适宜的粘度，使用时粘结效果良好，无分层产生；瓷柱制作的后期，煅烧温度可降低至750°C，极大的降低了能耗；粘结剂具有良好的水溶性，在常温下即可以溶于水，使用非常方便，相比于传统的粘结剂，省去了粘结剂溶解步骤的能耗。本发明采用硫酸化废棉绒作为制备纤维素的原材料，硫酸化废棉绒所含的纤维素的聚合度为600 800，正好满足矿物质绝缘电缆瓷柱用粘结剂的エ艺需要，因为只有当纤维素聚合度在600 800时，才能够得到本发明中粘度在50 80mPa *s的粘结剂，本发明利用硫酸化废棉绒的特性，实现了对硫酸化废棉绒的再利用，提高了资源的利用效率。
本发明用于制备瓷柱的氧化镁的制备方法降低了氧化镁生产过程的能耗，氧化镁生产成本约为电熔氧化镁的2/3左右。采用本发明的方法制备的氧化镁生产瓷柱，最终得到的瓷柱的密度为I. 9 2. Og/cm3，瓷柱的重量可减轻10 15%，但是瓷柱的生产率不受影响。本发明解决了矿物质绝缘电缆瓷柱生产过程中的技术问题，极大减少了能耗，降低了矿物质绝缘电缆瓷柱的生产成本。
具体实施例方式下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术大员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，包括以下步骤步骤一、制备粘结剂以及矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粘结剂通过以下方法制备步骤(I)采用氢氧化钠对聚合度在600 800的纤维素进行碱化处理O. 5 lh，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的O. 5 O. 6倍，碱化温度小于等于50°C，步骤(2)采用环氧丙烷和氯乙烷对所述步骤(I)得到的反应产物进行醚化处理O. 5 lh，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量为纤维素的质量的O. 8 I. 2倍，步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理，得到粘结剂；步骤二、将所述步骤一制备的粘结剂溶于水中，并与所述步骤一制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒；步骤三、对所述步骤二得到的氧化镁颗粒进行压制，得到瓷柱；步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度大于等于750°C。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述纤维素通过硫酸化废棉绒进行处理得到，其中，所述硫酸化废棉绒中所含的纤维素的聚合度为600 800。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述碱化处理在氮气环境下进行，压强小于等于O. 05MPa。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述醚化处理的反应环境的压强小于等于O. 15MPa。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤一中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁通过以下方法制备步骤(I)对原料氧化镁在1100 1200°C的温度下煅烧，得到轻烧氧化镁；步骤(2)采用所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁；步骤(3)将粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3 5%。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(I)中，原料氧化镁通过以下方法得到从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁。
所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(I)得到的轻烧氧化镁的密度为I. 5 I. 7g/cm3。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤ニ中，所述步骤一制备的粘结剂按照矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的质量的2 3%的比例溶于水。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤三中，对所述步骤ニ得到的氧化镁颗粒在设定的压强下压制，以使瓷柱的密度为2. I 2. 3g/cm3。所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤四中，煅烧温度为750°C。将两种粒径的轻烧氧化镁以一定比例混合，使得轻烧氧化镁颗粒之间的空隙较小，使得瓷柱更致密。同吋，由于在瓷柱后期的制备过程中，还需要对瓷柱进行煅烧，以除去粘结剂，但是实际上在该煅烧阶段轻烧氧化镁颗粒的表面也会发生熔化，从而使得轻烧氧
化镁颗粒之间的粘结效果更好。因此，两种粒径的轻烧氧化镁以合适的比例混合，还有助于改善瓷柱的強度。轻烧氧化镁的粒径的选择以及不同粒径之间的混合比例，将影响到瓷柱的密度。本发明中选择大于150目和80 150目两种粒径，且大于150目的轻烧氧化镁相对于氧化镁总量的添加量为3 5%。在步骤ー的煅烧过程中，原料氧化镁的结晶程度会发生改变，因此，通过控制煅烧温度，可以得到具有一定密度的轻烧氧化镁。轻烧氧化镁的密度同时也会影响到瓷柱的密度。本发明中的煅烧温度为1100 1200°C。粘结剂按照比例溶于电导率不高于20的水中，其中，水的温度为常温。粘结剂在造粒机内以喷雾的方式与矿物质绝缘电缆瓷柱用的氧化镁混合，需要控制氧化镁颗粒的湿度在10 15%。将氧化镁颗粒通过压片机按照不同的要求进行压制，以制备瓷柱。压制过程中压力控制在8 10个大气压强，相比于现有技术的10 12个大气压强，所选择的压カ相对较低，降低了对设备的要求，也有助于延长设备的使用寿命。压制过程控制瓷柱的密度在2. I 2. 3g/cm3。瓷柱经750°C下3h煅烧后，其密度在I. 9 2. 0g/cm3。瓷柱的重量减轻了 10 15%。经过煅烧的瓷柱冷却。将瓷柱在烘干箱烘干后装配，经过拉拔淬火等处理，最后得到矿物质绝缘电缆。经测试，电缆生产率与传统方法相当，无生产率降低现象。瓷柱的生产率就是采用一定体积的瓷柱所生产的矿物质绝缘电缆的数量。实施例一步骤一、粘结剂的制备过程如下步骤(I)采用氢氧化钠对聚合度在600 800的纤维素进行碱化处理0. 5h，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的0. 5倍，碱化温度在40°C，碱化处理在氮气环境下进行，压强始终在0. 04MPa ；步骤(2)采用环氧丙烷和氯こ烷对所述步骤(I)得到的反应产物进行醚化处理0. 5h，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的0. I倍，氯こ烷的用量为纤维素的质量的0. 8倍，醚化处理的反应环境的压强保持0. 14MPa ；步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理步骤(a)、分离所述步骤(2)得到的反应产物中的液体，得到固体反应产物；对分离得到的液体进行加热蒸馏，收集环氧丙烷和氯乙烷，实现对有机溶剂的回收，步骤(b)、对步骤(a)中的固体反应产物进行冰醋酸中和，并用纯水洗涤至pH值为7，步骤(C)、利用离心机甩干步骤(b)得到的固体反应产物，并利用烘干机干燥，得到粘结剂。本实施例中粘结剂的粘度为68mPa · S。矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备过程如下步骤(I)对原料氧化镁在1150°C的温度下煅烧3h，得到纯度大于90%的轻烧氧化 镁，原料氧化镁通过以下方法得到从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8_的原料氧化镁，再经过强磁机磁选；步骤(2)采用所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁，其具体过程为，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用分级振动筛进行筛选，分级振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁备用，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨；步骤(3)将粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的5% ；步骤(4)所述步骤(3)得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过强磁机的磁选，强磁机的有效直径小于15cm。本实施例中所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁的密度为I. 65g/cm3。步骤二、将所述步骤一制备的粘结剂按照矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的质量的
2.5 %的比例溶于电导率不高于20的水中，并与所述步骤一制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒，氧化镁颗粒的湿度控制在13% ；步骤三、对所述步骤二得到的氧化镁颗粒在9个大气压强的压力下进行压制，得到瓷柱，瓷柱密度为2. lg/cm3 ；步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度为750°C，煅烧持续时间为3h，瓷柱密度为1.93g/cm3，煅烧后的瓷柱经过冷却。采用本实施例的氧化镁生产瓷柱，瓷柱密度为1.93g/cm3，绝缘电阻超过10000M Ω，耐压2500V，各项指标符合要求。实施例二步骤一、粘结剂的制备过程如下步骤(I)采用氢氧化钠对聚合度在600 800的纤维素进行碱化处理lh，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的O. 6倍，碱化温度50°C，碱化处理在氮气环境下进行，压强
0.05MPa ；步骤(2)采用环氧丙烷和氯乙烷对所述步骤(I)得到的反应产物进行醚化处理lh，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的O. 2倍，氯乙烷的用量为纤维素的质量的
1.2倍，醚化处理的反应环境的压强O. 15MPa ；
步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理步骤(a)、分离所述步骤(2)得到的反应产物中的液体，得到固体反应产物；对分离得到的液体进行加热蒸馏，收集环氧丙烷和氯こ烷，实现对有机溶剂的回收，步骤(b)、对步骤(a)中的固体反应产物进行冰醋酸中和，并用纯水洗涤至pH值为7，步骤(C)、利用离心机甩干步骤(b)得到的固体反应产物，并利用烘干机干燥，得到粘结剂。本实施例中步骤(I)中的纤维素为通过硫酸化废棉绒进行处理得到，其中，所述硫酸化废棉绒中所含的纤维素的聚合度为600 800。通过硫酸化废棉绒处理制备纤维素的方法如下 步骤(I)、利用重力分离设备去除硫酸化废棉绒中的棉籽壳、砂、煤灰等杂质，步骤(2)、利用次氯酸钠对所述步骤(I)处理的硫酸化废棉绒进行漂白，同时加入少量表面活性剤，表面活性剂的添加比例为硫酸化废棉绒的质量的1/2000，漂白时间为45min，步骤(3)、对所述步骤⑵处理的硫酸化废棉绒反复冲洗，清洗掉蜡、果胶等杂质，使硫酸化废棉绒的PH值为7，得到纤维素，此时，纤维素的聚合度在600 800，纯度大于95%,纤维长度小于180 u m,白度大于82。本实施例中粘结剂的粘度为60mPa S。矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备过程如下步骤(I)对原料氧化镁在1180°C的温度下煅烧3h，得到纯度大于90%的轻烧氧化镁，原料氧化镁通过以下方法得到从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8_的原料氧化镁，再经过强磁机磁选；步骤(2)采用所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁，其具体过程为，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用分级振动筛进行筛选，分级振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁备用，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨；步骤(3)将粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的4% ；步骤(4)所述步骤(3)得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过强磁机的磁选，强磁机的有效直径小于15cm。本实施例中所述步骤⑴得到的轻烧氧化镁的密度为I. 73g/cm3。步骤ニ、将所述步骤ー制备的粘结剂按照矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的质量的2. 5 %的比例溶于电导率不高于20的水中，并与所述步骤ー制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒，氧化镁颗粒的湿度控制在10% ；步骤三、对所述步骤ニ得到的氧化镁颗粒在10个大气压强的压カ下进行压制，得到瓷柱，瓷柱密度为2. 2g/cm3 ；
步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度为750°C，煅烧持续时间为3h，瓷柱密度为1.92g/cm3，煅烧后的瓷柱经过冷却。本实施例中的瓷柱的绝缘电阻超过10000ΜΩ，耐压2500V，各项指标符合要求。实施例三步骤一、粘结剂的制备过程如下步骤(I)采用氢氧化钠对聚合度在600 800的纤维素进行碱化处理O. 8h，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的O. 7倍，碱化温度45°C，碱化处理在氮气环境下进行，压强 O.02MPa ；步骤(2)采用环氧丙烷和氯乙烷对所述步骤(I)得到的反应产物进行醚化处理O. 9h，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的O. 18倍，氯乙烷的用量为纤维素的质量的I. I倍，醚化处理的反应环境的压强保持O. IlMPa ；步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理步骤(a)、分离所述步骤(2)得到的反应产物中的液体，得到固体反应产物；对分离得到的液体进行加热蒸馏，收集环氧丙烷和氯乙烷，实现对有机溶剂的回收，步骤(b)、对步骤(a)中的固体反应产物进行冰醋酸中和，并用纯水洗涤至pH值为7，步骤(C)、利用离心机甩干步骤(b)得到的固体反应产物，并利用烘干机干燥，得到粘结剂。本实施例中步骤(I)中的纤维素为通过硫酸化废棉绒进行处理得到，其中，所述硫酸化废棉绒中所含的纤维素的聚合度为600 800。通过硫酸化废棉绒处理制备纤维素的方法如下步骤(I)、利用重力分离设备去除硫酸化废棉绒中的棉籽壳、砂、煤灰等杂质，步骤(2)、利用次氯酸钠对所述步骤(I)处理的硫酸化废棉绒进行漂白，同时加入少量表面活性剂，表面活性剂的添加比例为硫酸化废棉绒的质量的1/2000，漂白时间为45min，步骤(3)、对所述步骤⑵处理的硫酸化废棉绒反复冲洗，清洗掉蜡、果胶等杂质，使硫酸化废棉绒的PH值为7，得到纤维素，此时，纤维素的聚合度在600 800，纯度大于95%,纤维长度小于180 μ m,白度大于82。本实施例中粘结剂的粘度为74mPa · S。矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法，包括以下步骤步骤一、对原料氧化镁在1100°C的温度下煅烧2. 5h，得到纯度大于90%的轻烧氧化镁，原料氧化镁通过以下方法得到从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁，再经过强磁机磁选；步骤二、采用所述步骤一得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁，其具体过程为，将所述步骤一得到的轻烧氧化镁采用雷蒙磨研磨至50目以上，然后对研磨后的轻烧氧化镁利用分级振动筛进行筛选，分级振动筛的筛分粒径分别为80目和150目，筛分得到粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁备用，筛分得到粒径小于80目的轻烧氧化镁再与所述步骤一得到的轻烧氧化镁混合后，进行研磨；
步骤三、将粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3% ；步骤四、所述步骤三得到的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁再经过强磁机的磁选，强磁机的有效直径小于15cm。本实施例中所述步骤一得到的轻烧氧化镁的密度为1.5g/cm3。步骤ニ、将所述步骤ー制备的粘结剂按照矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的质量的2. 5 %的比例溶于电导率不高于20的水中，并与所述步骤一制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒，氧化镁颗粒的湿度控制在13% ；
步骤三、对所述步骤ニ得到的氧化镁颗粒在9个大气压强的压カ下进行压制，得到瓷柱，瓷柱密度为2. lg/cm3 ；步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度为750°C，煅烧持续时间为3h，瓷柱密度为1.91g/cm3，煅烧后的瓷柱经过冷却。采用本实施例的氧化镁生产瓷柱，瓷柱密度为1.91g/cm3，绝缘电阻超过10000M Q，耐压2500V，各项指标符合要求。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
权利要求
1.一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤一、制备粘结剂以及矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粘结剂通过以下方法制备步骤(I)采用氢氧化钠对聚合度在600 800的纤维素进行碱化处理O. 5 lh，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的O. 5 O. 6倍，碱化温度小于等于50°C，步骤(2)采用环氧丙烷和氯乙烷对所述步骤(I)得到的反应产物进行醚化处理O. 5 lh，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量为纤维素的质量的O. 8 I. 2倍，步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理，得到粘结剂； 步骤二、将所述步骤一制备的粘结剂溶于水中，并与所述步骤一制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒； 步骤三、对所述步骤二得到的氧化镁颗粒进行压制，得到瓷柱； 步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度大于等于750°C。
2.如权利要求I所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述纤维素通过硫酸化废棉绒进行处理得到，其中，所述硫酸化废棉绒中所含的纤维素的聚合度为600 800。
3.如权利要求I所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述碱化处理在氮气环境下进行，压强小于等于O. 05MPa。
4.如权利要求I所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述粘结剂的制备方法的步骤(I)中，所述醚化处理的反应环境的压强小于等于O. 15MPa。
5.如权利要求I或2所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁通过以下方法制备 步骤(I)对原料氧化镁在1100 1200°C的温度下煅烧，得到轻烧氧化镁； 步骤(2)采用所述步骤(I)得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁； 步骤(3)将粒径大于150目以及80 150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3 5%。
6.如权利要求5所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(I)中，原料氧化镁通过以下方法得到从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁。
7.如权利要求6所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(I)得到的轻烧氧化镁的密度为I. 5 I. 7g/3cm ο
8.如权利要求5所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所述步骤一制备的粘结剂按照矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的质量的2 3%的比例溶于水。
9.如权利要求7所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，对所述步骤二得到的氧化镁颗粒在设定的压强下压制，以使瓷柱的密度为2. I 2. 3g/cm3。
10.如权利要求5所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，煅烧温度为750°C。
全文摘要
本发明公开了一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法。本发明采用聚合度在600～800的纤维素作为原材料，经过一定工艺条件下的碱化处理和醚化处理，得到粘度在50～80mPa·s的粘结剂。粘结剂具有适宜的粘度，使得瓷柱制作的后期，煅烧温度可降低至750℃，极大的降低了能耗；粘结剂在常温下即可以溶于水，省去了粘结剂溶解步骤的能耗。本发明用于制备瓷柱的氧化镁的制备方法降低了氧化镁生产过程的能耗，氧化镁生产成本约为电熔氧化镁的2/3左右。采用本发明制备的氧化镁生产瓷柱，最终瓷柱的密度为1.9～2.0g/cm3，瓷柱的重量可减轻10～15％，但是瓷柱的生产率不受影响。本发明解决了矿物质绝缘电缆瓷柱生产过程中的技术问题，极大减少了能耗，降低了矿物质绝缘电缆瓷柱的生产成本。
文档编号C04B35/622GK102850053SQ20121036293
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者张楠, 崔永坤 申请人:上海同化新材料科技有限公司