專利名稱：一種礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法
技術領域：
本發明涉及礦物質絕緣電纜技術領域，尤其涉及一種礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法。
背景技術：
礦物質絕緣電纜作為防火電纜，在國民經濟建設中起到非常重要作用。隨著經濟發展，該礦物質絕緣電纜的使用越來越廣泛。目前我國礦物質絕緣電纜主要生產材料已經全部國產，但由于絕緣材料氧化鎂填充料的特性，在電纜制作過程中始終存在高能耗、低生產率等缺點，致使礦物質絕緣電纜的生產成本很難降低。同時，在節能減排的大背景下，企業也越來越重視降低能耗、提高制造效率以及節省材料。傳統礦物質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劑，在瓷柱的制作過程中，將聚乙烯醇和硬脂酸鋅的混合物通過熱水浴融化后，在氧化鎂粉造粒時，以不超過3%的比例噴霧添加，造粒后氧化鎂顆粒的濕度控制在8 10%。上述粘結劑存在兩個缺點(1)粘結劑使用時，需要通過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下經過7個小時的煅燒方可將粘結劑中的水分完全揮發掉，能耗巨大。目前國內礦物質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程要經過兩個基本的步驟，煅燒得到輕燒氧化鎂，對粉狀輕燒氧化鎂進行熔煉。上述整個過程耗時長，能耗高。并且在后期礦物質絕緣電纜絕緣瓷柱的制備過程中，煅燒溫度也較高，煅燒時間長，很難顯著降低電纜的制造成本，提高制造效率。此外，經過造粒的氧化鎂顆粒通過壓片機在10 12個大氣壓強下壓制后，瓷柱的密度控制在2. 5 2. 7g/cm3 ;壓制好的瓷柱經過1250°C條件下7h的煅燒后，其密度為
2.3 2. 5g/cm3。現有技術所制備的瓷柱的密度較大，重量大。

發明內容
針對上述技術問題，本發明提供一種礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法。本發明極大減少了能耗，降低了礦物質絕緣電纜瓷柱的生產成本。本發明提供的技術方案為一種礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，包括以下步驟步驟一、制備粘結劑以及礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粘結劑通過以下方法制備步驟(I)采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C，步驟(2)采用環氧丙烷和氯乙烷對所述步驟(I)得到的反應產物進行醚化處理O. 5 lh，其中，環氧丙烷的用量分別為纖維素的質量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質量的O. 8 I. 2倍，步驟(3)對所述步驟(2)得到的反應產物進行后續處理，得到粘結劑；步驟二、將所述步驟一制備的粘結劑溶于水中，并與所述步驟一制備的礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒；步驟三、對所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒進行壓制，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。優選的是， 所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述纖維素通過硫酸化廢棉絨進行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。優選的是，所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述堿化處理在氮氣環境下進行，壓強小于等于0.05MPa。優選的是，所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述醚化處理的反應環境的壓強小于等于0. 15MPa。優選的是，所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟一中，所述礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂通過以下方法制備步驟⑴對原料氧化鎂在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絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3 5%。優選的是，所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質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。優選的是，所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質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。優選的是，所述的礦物質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劑按照礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質量的2 3%的比例溶于水。優選的是，所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟三中，對所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在設定的壓強下壓制，以使瓷柱的密度為2. I 2. 3g/cm3。優選的是，所述的礦物質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。本發明所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法具有以下有益效果本發明采用聚合度在600 800的纖維素作為原材料，經過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的粘結劑。上述粘結劑具有適宜的粘度，使用時粘結效果良好，無分層產生；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，相比于傳統的粘結劑，省去了粘結劑溶解步驟的能耗。本發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，正好滿足礦物質絕緣電纜瓷柱用粘結劑的エ藝需要，因為只有當纖維素聚合度在600 800時，才能夠得到本發明中粘度在50 80mPa *s的粘結劑，本發明利用硫酸化廢棉絨的特性，實現了對硫酸化廢棉絨的再利用，提高了資源的利用效率。
本發明用于制備瓷柱的氧化鎂的制備方法降低了氧化鎂生產過程的能耗，氧化鎂生產成本約為電熔氧化鎂的2/3左右。采用本發明的方法制備的氧化鎂生產瓷柱，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%，但是瓷柱的生產率不受影響。本發明解決了礦物質絕緣電纜瓷柱生產過程中的技術問題，極大減少了能耗，降低了礦物質絕緣電纜瓷柱的生產成本。
具體實施例方式下面對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術大員參照說明書文字能夠據以實施。
本發明提供一種礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，包括以下步驟步驟一、制備粘結劑以及礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粘結劑通過以下方法制備步驟(I)采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C，步驟(2)采用環氧丙烷和氯乙烷對所述步驟(I)得到的反應產物進行醚化處理O. 5 lh，其中，環氧丙烷的用量分別為纖維素的質量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質量的O. 8 I. 2倍，步驟(3)對所述步驟(2)得到的反應產物進行后續處理，得到粘結劑；步驟二、將所述步驟一制備的粘結劑溶于水中，并與所述步驟一制備的礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒；步驟三、對所述步驟二得到的氧化鎂顆粒進行壓制，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。所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述纖維素通過硫酸化廢棉絨進行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述堿化處理在氮氣環境下進行，壓強小于等于O. 05MPa。所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述醚化處理的反應環境的壓強小于等于O. 15MPa。所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟一中，所述礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂通過以下方法制備步驟(I)對原料氧化鎂在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絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3 5%。所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質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。
所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述礦物質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劑按照礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質量的2 3%的比例溶于水。所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法中，所述步驟三中，對所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在設定的壓強下壓制，以使瓷柱的密度為2. I 2. 3g/cm3。所述的礦物質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程中，還需要對瓷柱進行煅燒，以除去粘結劑，但是實際上在該煅燒階段輕燒氧化鎂顆粒的表面也會發生熔化，從而使得輕燒氧
化鎂顆粒之間的粘結效果更好。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。本發明中選擇大于150目和80 150目兩種粒徑，且大于150目的輕燒氧化鎂相對于氧化鎂總量的添加量為3 5%。在步驟ー的煅燒過程中，原料氧化鎂的結晶程度會發生改變，因此，通過控制煅燒溫度，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也會影響到瓷柱的密度。本發明中的煅燒溫度為1100 1200°C。粘結劑按照比例溶于電導率不高于20的水中，其中，水的溫度為常溫。粘結劑在造粒機內以噴霧的方式與礦物質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%。將氧化鎂顆粒通過壓片機按照不同的要求進行壓制，以制備瓷柱。壓制過程中壓力控制在8 10個大氣壓強，相比于現有技術的10 12個大氣壓強，所選擇的壓カ相對較低，降低了對設備的要求，也有助于延長設備的使用壽命。壓制過程控制瓷柱的密度在2. I 2. 3g/cm3。瓷柱經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%。經過煅燒的瓷柱冷卻。將瓷柱在烘干箱烘干后裝配，經過拉拔淬火等處理，最后得到礦物質絕緣電纜。經測試，電纜生產率與傳統方法相當，無生產率降低現象。瓷柱的生產率就是采用一定體積的瓷柱所生產的礦物質絕緣電纜的數量。實施例一步驟一、粘結劑的制備過程如下步驟(I)采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進行堿化處理0. 5h，氫氧化鈉的用量為纖維素的質量的0. 5倍，堿化溫度在40°C，堿化處理在氮氣環境下進行，壓強始終在0. 04MPa ；步驟(2)采用環氧丙烷和氯こ烷對所述步驟(I)得到的反應產物進行醚化處理0. 5h，其中，環氧丙烷的用量分別為纖維素的質量的0. I倍，氯こ烷的用量為纖維素的質量的0. 8倍，醚化處理的反應環境的壓強保持0. 14MPa ；步驟(3)對所述步驟(2)得到的反應產物進行后續處理步驟(a)、分離所述步驟(2)得到的反應產物中的液體，得到固體反應產物；對分離得到的液體進行加熱蒸餾，收集環氧丙烷和氯乙烷，實現對有機溶劑的回收，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應產物進行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機甩干步驟(b)得到的固體反應產物，并利用烘干機干燥，得到粘結劑。本實施例中粘結劑的粘度為68mPa · S。礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備過程如下步驟(I)對原料氧化鎂在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，再經過強磁機磁選；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，然后對研磨后的輕燒氧化鎂利用分級振動篩進行篩選，分級振動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)得到的礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂再經過強磁機的磁選，強磁機的有效直徑小于15cm。本實施例中所述步驟(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劑按照礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質量的
2.5 %的比例溶于電導率不高于20的水中，并與所述步驟一制備的礦物質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、對所述步驟二得到的氧化鎂顆粒在9個大氣壓強的壓力下進行壓制，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，煅燒持續時間為3h，瓷柱密度為1.93g/cm3，煅燒后的瓷柱經過冷卻。采用本實施例的氧化鎂生產瓷柱，瓷柱密度為1.93g/cm3，絕緣電阻超過10000M Ω，耐壓2500V，各項指標符合要求。實施例二步驟一、粘結劑的制備過程如下步驟(I)采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進行堿化處理lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質量的O. 6倍，堿化溫度50°C，堿化處理在氮氣環境下進行，壓強
0.05MPa ；步驟(2)采用環氧丙烷和氯乙烷對所述步驟(I)得到的反應產物進行醚化處理lh，其中，環氧丙烷的用量分別為纖維素的質量的O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質量的
1.2倍，醚化處理的反應環境的壓強O. 15MPa ；
步驟(3)對所述步驟(2)得到的反應產物進行后續處理步驟(a)、分離所述步驟(2)得到的反應產物中的液體，得到固體反應產物；對分離得到的液體進行加熱蒸餾，收集環氧丙烷和氯こ烷，實現對有機溶劑的回收，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應產物進行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機甩干步驟(b)得到的固體反應產物，并利用烘干機干燥，得到粘結劑。本實施例中步驟(I)中的纖維素為通過硫酸化廢棉絨進行處理得到，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)、利用重力分離設備去除硫酸化廢棉絨中的棉籽殼、砂、煤灰等雜質，步驟(2)、利用次氯酸鈉對所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進行漂白，同時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量的1/2000，漂白時間為45min，步驟(3)、對所述步驟⑵處理的硫酸化廢棉絨反復沖洗，清洗掉蠟、果膠等雜質，使硫酸化廢棉絨的PH值為7，得到纖維素，此時，纖維素的聚合度在600 800，純度大于95%,纖維長度小于180 u m,白度大于82。本實施例中粘結劑的粘度為60mPa S。礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的制備過程如下步驟(I)對原料氧化鎂在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，再經過強磁機磁選；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，然后對研磨后的輕燒氧化鎂利用分級振動篩進行篩選，分級振動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)得到的礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂再經過強磁機的磁選，強磁機的有效直徑小于15cm。本實施例中所述步驟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劑按照礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質量的2. 5 %的比例溶于電導率不高于20的水中，并與所述步驟ー制備的礦物質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、對所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在10個大氣壓強的壓カ下進行壓制，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，煅燒持續時間為3h，瓷柱密度為1.92g/cm3，煅燒后的瓷柱經過冷卻。本實施例中的瓷柱的絕緣電阻超過10000ΜΩ，耐壓2500V，各項指標符合要求。實施例三步驟一、粘結劑的制備過程如下步驟(I)采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進行堿化處理O. 8h，氫氧化鈉的用量為纖維素的質量的O. 7倍，堿化溫度45°C，堿化處理在氮氣環境下進行，壓強 O.02MPa ；步驟(2)采用環氧丙烷和氯乙烷對所述步驟(I)得到的反應產物進行醚化處理O. 9h，其中，環氧丙烷的用量分別為纖維素的質量的O. 18倍，氯乙烷的用量為纖維素的質量的I. I倍，醚化處理的反應環境的壓強保持O. IlMPa ；步驟(3)對所述步驟(2)得到的反應產物進行后續處理步驟(a)、分離所述步驟(2)得到的反應產物中的液體，得到固體反應產物；對分離得到的液體進行加熱蒸餾，收集環氧丙烷和氯乙烷，實現對有機溶劑的回收，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應產物進行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機甩干步驟(b)得到的固體反應產物，并利用烘干機干燥，得到粘結劑。本實施例中步驟(I)中的纖維素為通過硫酸化廢棉絨進行處理得到，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)、利用重力分離設備去除硫酸化廢棉絨中的棉籽殼、砂、煤灰等雜質，步驟(2)、利用次氯酸鈉對所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進行漂白，同時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量的1/2000，漂白時間為45min，步驟(3)、對所述步驟⑵處理的硫酸化廢棉絨反復沖洗，清洗掉蠟、果膠等雜質，使硫酸化廢棉絨的PH值為7，得到纖維素，此時，纖維素的聚合度在600 800，純度大于95%,纖維長度小于180 μ m,白度大于82。本實施例中粘結劑的粘度為74mPa · S。礦物質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，再經過強磁機磁選；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，然后對研磨后的輕燒氧化鎂利用分級振動篩進行篩選，分級振動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絕緣電纜瓷柱用氧化鎂再經過強磁機的磁選，強磁機的有效直徑小于15cm。本實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劑按照礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質量的2. 5 %的比例溶于電導率不高于20的水中，并與所述步驟一制備的礦物質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、對所述步驟ニ得到的氧化鎂顆粒在9個大氣壓強的壓カ下進行壓制，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，煅燒持續時間為3h，瓷柱密度為1.91g/cm3，煅燒后的瓷柱經過冷卻。采用本實施例的氧化鎂生產瓷柱，瓷柱密度為1.91g/cm3，絕緣電阻超過10000M Q，耐壓2500V，各項指標符合要求。盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的實施例。
權利要求
1.一種礦物質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、制備粘結劑以及礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂，其中，粘結劑通過以下方法制備步驟(I)采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C，步驟(2)采用環氧丙烷和氯乙烷對所述步驟(I)得到的反應產物進行醚化處理O. 5 lh，其中，環氧丙烷的用量分別為纖維素的質量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質量的O. 8 I. 2倍，步驟(3)對所述步驟(2)得到的反應產物進行后續處理，得到粘結劑； 步驟二、將所述步驟一制備的粘結劑溶于水中，并與所述步驟一制備的礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂混合，得到氧化鎂顆粒； 步驟三、對所述步驟二得到的氧化鎂顆粒進行壓制，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.如權利要求I所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述纖維素通過硫酸化廢棉絨進行處理得到，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.如權利要求I所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述堿化處理在氮氣環境下進行，壓強小于等于O. 05MPa。
4.如權利要求I所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述粘結劑的制備方法的步驟(I)中，所述醚化處理的反應環境的壓強小于等于O. 15MPa。
5.如權利要求I或2所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，所述礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂通過以下方法制備 步驟(I)對原料氧化鎂在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絕緣電纜瓷柱用氧化鎂總量的3 5%。
6.如權利要求5所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述礦物質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.如權利要求6所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述礦物質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.如權利要求5所述的礦物質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劑按照礦物質絕緣電纜瓷柱用氧化鎂的質量的2 3%的比例溶于水。
9.如權利要求7所述的礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，對所述步驟二得到的氧化鎂顆粒在設定的壓強下壓制，以使瓷柱的密度為2. I 2. 3g/cm3。
10.如權利要求5所述的礦物質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
本發明公開了一種礦物質絕緣電纜瓷柱的制備方法。本發明采用聚合度在600～800的纖維素作為原材料，經過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的粘結劑。粘結劑具有適宜的粘度，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；粘結劑在常溫下即可以溶于水，省去了粘結劑溶解步驟的能耗。本發明用于制備瓷柱的氧化鎂的制備方法降低了氧化鎂生產過程的能耗，氧化鎂生產成本約為電熔氧化鎂的2/3左右。采用本發明制備的氧化鎂生產瓷柱，最終瓷柱的密度為1.9～2.0g/cm3，瓷柱的重量可減輕10～15％，但是瓷柱的生產率不受影響。本發明解決了礦物質絕緣電纜瓷柱生產過程中的技術問題，極大減少了能耗，降低了礦物質絕緣電纜瓷柱的生產成本。
文檔編號C04B35/622GK102850053SQ20121036293
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者張楠, 崔永坤 申請人:上海同化新材料科技有限公司