JP2869088B2 - 雲母粉末の精製方法 - Google Patents

雲母粉末の精製方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,雲母粉末の精製方法に関する。
〔従来の技術〕
最近、プラスチツク、ゴムなどの有機高分子化合物ま
たはセメントなどの無機バインダーに補強効果、形態安
定効果などを付与するために粒径が数mm以下の雲母粉末
を配合する方法が提案されている。岩石中から産出され
た状態下の粒径が数mm以下の雲母粉末は、砂などの鉱物
不純物を多量に含有しているため、この雲母粉末を上記
の方法に供するには該雲母粉末より鉱物不純物を除去す
る必要がある。
従来、雲母粉末の精製法として篩分け法および風力法
が知られている。篩分け法は粒径の差によつて雲母粉末
と鉱物不純物とを分離する方法であり、また風力法はア
スペクト比(粒子の厚さに対する粒径比)の高い雲母粉
末が風で飛ばされ易く、粒状の鉱物不純物が風で飛ばさ
れ難いことを利用して両者を飛距離の差により分離する
方法である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、篩分け法は同じ粒径の雲母粉末と鉱物不純
物とを分離することができないという問題を有してい
る。また、風力法は雲母粉末と鉱物不純物とのアスペク
ト比に比較的大きな相違がある場合に利用できるが、低
アスペクト比の雲母粉末と粒状の鉱物不純物を十分に分
離することができないという問題を有している。
さらに、近年、雲母粉末を含む成形品について該雲母
粉末に微小でかつ微量な不純物が存在していても問題と
なる用途が増加しており、高純度高品質の雲母粉末が要
求されるようになつてきている。
而して、本発明の目的は、雲母粉末から比較的粒径の
大きい鉱物不純物のみならず、極めて微小でかつ微量の
鉱物不純物をも分離除去する方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、上記の目的は、鉱物不純物を含有す
る平均アスペクト比が20以上であり、かつ重量平均粒径
が30〜800μである雲母粉末を、回転しているローター
に空気流によつて供給することにより鉱物不純物を分離
除去することを特徴とする雲母粉末の精製方法を提供す
ることにより達成される。
雲母粉末としては白雲母、金雲母、黒雲母などの粉末
が挙げられるが、これらの雲母粉末は20以上の平均アス
ペクト比および30〜800μの重量平均粒径を有しておれ
ば本発明により有利に精製される。本発明は平均アスペ
クト比が30以上であり、かつ重量平均粒径が50〜600μ
の範囲内にある雲母粉末に対して特に有効である。
雲母粉末に含まれる鉱物不純物の大部分は平均アスペ
クト比が2以下であり、かつ重量平均粒径が20〜1000μ
の範囲内の砂、揮石、長石などであるが、平均アスペク
ト比が2以下であり、かつ重量平均粒径が5μ以上の砂
鉄、酸化鉄なども約100〜1000ppmの範囲内で雲母粉末に
含まれている。本発明によれば、雲母粉末より砂、揮
石、長石などのみならず、砂鉄、酸化鉄などをも分離除
去することができる。
ここで、雲母粉末および鉱物不純物の平均アスペクト
比は下記の式で求められるものである。
平均アスペクト比=(D1m1+D2m2+……+Dnmn)/
(t1m1+t2m2+……+tnmn) Di:フレーク1個の平均直径 ti:フレーク1個の平均厚さ mi:Di、tiの形状を有するフレークの総重量 i:1、2、3……n なお、フレークの平均直径Diは下記の式で求められるも
のである。
π(Di/2)2=フレーク1個の面積 本発明において用いられる雲母粉末の精製装置の代表
例を第1図に示す。第1図に示す精製装置は空気を吸引
する装置1、鉱物不純物を含有する雲母粉末5を供給す
る装置2、ミクロンセパレータ等のごとき複数の羽根板
をもつ籠形のローターを有する分級機3、精製された雲
母粉末を回収する精製品回収装置4を備えている。分級
機3の一例であるミクロンセパレータの構造を第2図に
示す。以下に、第2図に示す分級機を用いて本発明にお
ける雲母粉末の分級または精製機構を説明する。供給装
置より供給された鉱物不純物を含有する雲母粉末5は空
気流6とともにフイードパイプ7より上昇し分級機内に
流入する。機内上部には複数の羽根板で構成された籠形
のローター8が高速で回転しており、空気流6はロータ
ー8の羽根板の間隙を通つて細粉排出口9より機外に出
る。一方、空気流6に搬送されてローター8に達した粉
末はローター8の回転により生じる空気の旋回流により
羽根板の外周辺を旋回し遠心力を受ける。粉体にはこの
遠心力とローター8の内部に流入しようとする空気流の
抵抗力とが作用し、遠心力と抵抗力のバランスにより雲
母粉末の精製が行われる。すなわち、抵抗力よりも遠心
力が大きい砂、揮石、長石などの鉱物不純物5bはロータ
ー外周に放り出されて機胴11の内壁付近の空気流の上昇
速度が小さい部分に入り、浮力を失つて下降し粗粒排出
口10から機外へ出る。また、砂鉄、酸化鉄などの微小な
鉱物不純物5bも雲母粉末より密度が大きいため抵抗力よ
り遠心力が大きくなり、ローター外周に放り出されて粗
粒排出口10から機外へ出る。遠心力より抵抗力が大きい
雲母粉末5aは空気流6とともにローター内部に流入し、
細粉排出口9より機外に出て精製品回収装置4で空気流
と分離して回収される。
分級機への空気の吸引量(ブロア量)は鉱物不純物を
含有する雲母粉末の供給量(フイード量)が少ない場合
には任意の量でよい。その供給量が多い場合には吸引量
をある程度大きくしないと生産性に劣るため、供給量が
20〜400kg/時の範囲内である場合には吸引量は7〜35m3
/分の範囲内であることが好ましい。ローターの回転数
は雲母粉末の精製効率および生産性を上げるために200
〜2500回/分の範囲内であることが好ましい。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例によつて何ら限定されるものでは
ない。なお、雲母粉末および鉱物不純物の重量平均粒径
は「JIS標準ふるいZ8801,1982年」に規定された方法に
従つて求めた。また雲母粉末中の鉱物不純物の含有率
は、1,1,2,2−テトラブロムエタンと1,1,2,2−テトラブ
ロムエタンおよびトルエンの混合溶媒とによる比重差分
離により求めた。
実施例1 分級機としてミクロンセパレータ(MS−1型、ホソカ
ワミクロン(株)製)を使用して、ブロア量10m3/分、
フイード量100kg/時、ローター回転数360回/分の条件
で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が40μで
ある鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が30であ
り重量平均粒径が60μである雲母粉末を精製した。精製
効率は極めて良好であつた。
実施例2 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量15m3
分、フイード量200kg/時、ローター回転数300回/分の
条件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が70
μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が50
であり重量平均粒径が100μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。
実施例3 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3
分、フイード量350kg/時、ローター回転数250回/分の
条件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が20
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が6
0であり重量平均粒径が300μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。
実施例4 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3
分、フイード量350kg/時、ローター回転数300回/分の
条件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が20
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が1
60であり重量平均粒径が300μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。
実施例5 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3
分、フイード量350kg/時、ローター回転数250回/分の
条件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が50
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が9
0であり重量平均粒径が800μである雲母粉末を精製し
た。精製効率は極めて良好であつた。
実施例6 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3
分、フイード量50kg/時、ローター回転数800回/分の条
件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が30μ
である鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が20で
あり重量平均粒径が30μである雲母粉末を精製した。実
施例1〜5に比べて精製効率がやや劣つていた。
比較例1 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量20m3
分、フイード量350kg/時、ローター回転数220回/分の
条件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が60
0μである鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が1
00であり重量平均粒径が900μである雲母粉末を精製し
た。実施例1〜6に比べて精製効率が劣つていた。
比較例2 第3図で示す風力分級機を用いて、気流速度40m/秒、
フイード量50kg/時の条件で、平均アスペクト比が1で
あり重量平均粒径が50μである鉱物不純物を含有する、
平均アスペクト比が30であり重量平均粒径が60μである
雲母粉末を精製した。雲母粉末は全く精製されなかつ
た。
比較例3 平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が30μであ
る鉱物不純物を含有する、平均アスペクト比が50であり
重量平均粒径が150μである雲母粉末を用いる以外は比
較例2と同様にして精製した。雲母粉末はわずかに精製
された。
実施例7 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量7m3
分、フイード量30kg/時、ローター回転数700回/分の条
件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が5μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が30であり重
量平均粒径が40μである雲母粉末を精製した。精製効率
は極めて良好であつた。
実施例8 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量10m3
分、フイード量40kg/時、ローター回転数320回/分の条
件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が7μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が50であり重
量平均粒径が80μである雲母粉末を精製した。精製効率
は極めて良好であつた。
実施例9 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量10m3
分、フイード量40kg/時、ローター回転数300回/分の条
件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が7μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が50であり重
量平均粒径が100μである雲母粉末を精製した。精製効
率は極めて良好であつた。
比較例4 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量7m3
分、フイード量30kg/時、ローター回転数1500回/分の
条件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が3
μである砂鉄を含有する、平均アスペクト比が20であり
重量平均粒径が20μである雲母粉末を精製した。実施例
1〜8に比べて精製効率が劣つていた。
比較例5 実施例1で使用した分級機を用いて、ブロア量10m3
分、フイード量40kg/時、ローター回転数300回/分の条
件で、平均アスペクト比が1であり重量平均粒径が4μ
である砂鉄を含有する、平均アスペクト比が90であり重
量平均粒径が900μである雲母粉末を精製した。実施例
1〜8に比べて精製効率が劣つていた。
〔発明の効果〕 本発明によれば、比較的粒径の大きい鉱物不純物のみ
ならず、極めて微小でかつ微量の鉱物不純物をも極めて
精度良く雲母粉末から分離除去することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に使用することができる精製装置を示す
概略構成図であり、第2図は分級機として用いるミクロ
ンセパレータの縦断面図であり、第3図は従来の風力分
級機の概略構成図である。 1…吸引装置、2…供給装置 3…分級機、4…精製品回収装置 5…鉱物不純物を含有する雲母粉末、5a…雲母粉末 5b…鉱物不純物、6…空気流 7…フイードパイプ、8…ローター 9…細粉排出口、10…粗粒排出口 11…機胴、12…二次空気流入口 13…風力分級機、14…入口管 15…出口管、16…フイーダ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉱物不純物を含有する平均アスペクト比が
    20以上であり、かつ重量平均粒径が30〜800μである雲
    母粉末を、回転しているローターに空気流によつて供給
    することにより、鉱物不純物を分離除去することを特徴
    とする雲母粉末の精製方法。
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