专利名称：用酸性火山玻璃岩制造浮石磨料的方法
技术领域：
本发明涉及应用于显象管玻壳的研磨材料的制造技术，具体是由人工方法采用火山玻璃岩制造多孔浮石磨料以取代由天然浮石为原料制造的浮石磨料。
世界各国在彩色显象管屏面研磨时，均采用天然浮石为原料，按各自的技术标准，如美国康宁标准、日本旭硝子标准等，加工生产成研磨彩电玻壳的浮石磨料。如美国康宁O 1/2 特级浮石磨料;日本旭硝子バ-シ
研磨材料。上述优质浮石磨料的特点(1)磨料基体呈非晶态结构，为硅铝氧化物。磨料中结晶态石英(SiO2)的含量限制在0.4-0.5%以下，以避免研磨玻壳时出现划痕。其它杂质相，如长石类晶体亦应限制在0.40%以下;(2)磨料呈多孔浮石结构(Porous Granuler Pumice Structure)具有自锐性，研磨效果好。上述天然浮石磨料虽然满足玻壳研磨的要求，但进口需大量外汇，价格昂贵，每吨需要700-1200美元。而我国目前年消耗磨料达3000吨。为此国内一些企业大量投资引进国外浮石生产设备，利用我国富矿“酸性火山玻璃岩”(即珍珠岩一类矿石)为原料生产彩色玻壳磨料，意欲取代进口。但国内生产的“TP粉磨料”，曾多次送美国检验，都达不到美国康宁O 1/2 标准，无法满足国内显象管生产厂的要求。主要问题是(1)石英含量较多≥2%，其他晶态相杂质如长石含量≥8%，其它杂质相≥2%，根据国家标准外来杂质只允许1%，而目前一些工厂生产的竟达15%，研磨时出现严重划痕，无法应用于玻壳的研磨;(2)呈砂粒形态，与浮石磨料不同，自锐性差，研磨效果差，废品增加，影响玻壳生产效率与成本提高。
本发明的任务是提供一种利用我国富产的珍珠岩类矿石进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为原料制得的浮石磨料的国际标准，可完全满足研磨显象管玻壳的性能要求。
本发明要点有二一是去除晶态石英相及长石类杂质使其符合国际标准;二是采用“微膨胀技术”使之膨胀，使其形态及磨削效果均与天然浮石磨料相同。
具体方法包括下列工艺步骤1.去杂工艺，主要去除晶相石英与其他硬质晶相，去杂后对剩余石英的含量要求当矿块为2.5公分时，含量应小于1%;对于粗矿砂石英含量应小于0.5%，才可进行下一步微膨胀工艺。
2.进行微膨胀工艺将经过去杂工艺的矿石块料或粗矿砂加热到850°～1050℃，使原矿体积膨胀2～5倍;加热气氛取大气或还原性气氛;微膨胀3～4倍体积为最佳。微膨胀工艺是上述人工制造浮石磨料的关键工艺，未曾见过报道。加热温度取决于膨胀效果，应控制在使最大膨胀体积小于5倍为宜。加热温度过高，膨胀过大，呈膨胀粉体，磨削效果降低;过高温度甚至会出现方石英结晶相或熔化呈玻璃态;但如加热温度过低，达不到膨胀效果，不能形成浮石磨料。在膨胀工艺高温加热过程中，残留的微量石英、长石，由于加热时的扩散与化学作用，可进一步使杂质晶相含量降低。
本发明的优点和效果本发明创造的人造浮石磨料(ZAP人造浮石磨料)，其性能、性状完全符合美国康宁O 1/2 特级磨料标准的要求，主要表现在1.石英含量低于或等于0.4%;
2.长石类晶相杂质低于或等于0.2%;
3.砂(磨)粒呈浮石多孔形态，自锐性好，磨削能力达到并超过美国康宁标准(4～6克/45秒)。
应用本发明制造浮石磨料(ZAP磨料)，经试用证明完全满足彩色显象管玻壳研磨质量的要求，生产工艺简单，原料及生产成本低廉，可节省大量外汇，并可供出口赚取外汇。
根据上述发明构思详细说明实施例例1 以我国浙江缙云珍珠岩为原料的高石英含量(4～8%)矿石制备浮石磨料的工艺流程1.将原矿石粉碎成60至100目矿砂，去屑后石英含量仍大于4%;
2.将由1工序得的矿砂进行摇床水法分选得精选矿砂，石英含量降至0.8%以下，长石含量为1～2%;
3.将由2工序得的精选矿砂快速加热至1050℃进行微膨胀得多孔浮石状粗粒，石英、长石含量均低于或等于0.4%;
4.将由3工序得的微膨胀粗粒，通过机械粉碎分筛得成品。
例2 以浙江宁海珍珠岩(或松脂岩)为原料的低石英含量(约1%)矿石制备浮石磨料的工艺流程1.将原矿石经破碎机破碎，仔细过筛，并用水冲洗得2～3公分块石;去除矿石中石英脉石被粉碎成的粉粒，使石英含量降至0.5～0.6%;
2.将1工序得的块石快速加热至920～950℃得微膨胀岩块(即人造浮石);
3.由于玻璃态岩石含水膨胀，而石英作为脉石夹在膨胀体之间裂开，部份呈碎屑，由选矿法去除微屑得优质人造浮石(石英含量低于0.4%);
4.将3工序得的人造浮石进行破碎分筛并去除尾料中的杂质，分筛配级得成品。
例3 由石英含量约0.5%的原矿石，制备浮石磨料的工艺流程1.将原矿石水洗干燥;
2.由破碎机将经水洗干燥后的原矿石破碎至1～3公分块石，(大小矿石均可利用);
3.将2工序得的块石进行快速加热920～950℃得微膨胀岩块;
4.粉碎分级成优质人造浮石磨料(含杂质低于0.2%)。
权利要求
1.由酸性火山玻璃岩制造浮石磨料的方法，其特征是包括下列工艺(1)对矿石或矿砂去除晶相杂质，使当矿块为2.5公分大小时，石英含量小于1%；当是粗矿砂时，石英含量应小于0.8%。(2)对经上述去杂后的矿石或粗矿砂加热到850～1050℃，使原矿体积微膨胀2-5倍。
2.根据权利要求1所述的制造浮石磨料的方法，其特征是使原矿体积微膨胀3～4倍。
3.根据权利要求1或2所述的制造浮石磨料的方法，其特征是对于珍珠岩为原料的高石英含量(4～8%)矿石制备浮石磨料的工艺流程如下(1)将原矿石粉碎成60目至100目矿砂，去屑后石英含量仍大于4%;(2)将由(1)工序得的矿砂进行摇床水法分选得精选矿砂，其石英含量降至0.8%以下，长石含量为1～2%;(3)将由(2)工序得的精选矿砂快速加热至1050℃进行微膨胀，得多孔浮石状粗粒，其石英、长石含量均低于或等于0.4%;(4)将由(3)工序得的微膨胀粗粒，通过机械粉碎分筛得成品。
4.根据权利要求1或2所述制造浮石磨料的方法，其特征是对于珍珠岩(或松脂岩)为原料的低石英含量(约1%)矿石制备浮石磨料的工艺流程(1)将原矿石经破碎、过筛和水冲洗得2～3公分块石;去除石英脉石被粉碎成粉粒，使石英含量降至0.5～0.6%;(2)将由(1)工序得的块石快速加热至920°～950℃，得微膨胀岩块;(3)由选矿法去除微屑，得石英含量低于0.4%的优质人造浮石;(4)将(3)工序得的人造浮石进行破碎分筛后去除尾料中的杂质，分筛配级得成品。
5.根据权利要求1或2所述的制造浮石磨料的方法，其特征是对于石英含量0.5%的原矿石，制备浮石磨料的工艺流程;(1)将原矿石水洗干燥;(2)由破碎机将原矿石破碎至1-3公分块石;(3)将(2)工序得的矿石进行快速加热920°～950℃得微膨胀岩块;(4)粉碎分级成含杂质低于0.2%的优质人造浮石磨料。
全文摘要
本发明涉及用酸性火山玻璃岩制造用于研磨显象管玻壳的浮石磨料的方法。采用去杂工艺和微膨胀工艺生产出的浮石磨料，其石英类晶相杂质含量均低于或等于0.4％；其形态为多孔浮石结构。符合美国康宁公司使用以天然浮石制造的O(1/2)特级标准浮石磨料，研磨显象管玻壳无划痕、自锐性好，切削效果完全符合使用要求。本发明方法的原料供应容易、生产成本低廉，可取代进口，节省大量外汇，并可出口创汇，具有显著经济效益。
文档编号C09K3/14GK1063889SQ91100680
公开日1992年8月26日 申请日期1991年1月30日 优先权日1991年1月30日
发明者姚鸿年, 向晨 申请人:杭州精达综合技术研究所