非金属矿物加工技术的问题与思考

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1、非金属矿粉加工技术的问题与思考郑水林　　摘要：本文从粉碎、分级、提纯、改性等方面综述和分析了非金属加工技术现状、存在的主要问题；根据现代高技术和新材料的发展以及资源综合利用和循环经济发展的要求提出了促进非金属矿粉加工技术发展的意见，并展望了非金属矿粉加工技术的发展趋势。　　关键词：非金属矿粉体加工技术　　在我国国民经济快速发展和人民生活水平显著提高的大背景下，伴随高新技术新产业、塑料、橡胶、造纸、涂料、建材、石化、机械等传统产业以及环保产业等现代产业的快速成长，市场对非金属矿粉需求量呈较快增长态势。据中国非金属矿工业协会和有关专业协会的不完全统计，2004年，（玻璃及填料用）石英砂和石英

2、粉、重质碳酸钙、高岭土、滑石、石膏、石墨、萤石、镁砂及制品、硅灰石、云母、膨润土、硅藻土、石棉、重晶石、锆英石粉等主要非金属矿产品的产量合计已达到8000多万吨；此外，2004年，我国生产建筑陶瓷近30亿m2，卫生陶瓷达7000万件以上，据此估算年消费瓷土、长石、石英等非金属矿物粉体1300万吨左右；两项合计，2004年中国大陆非金属矿产品的总产量约9737.5万吨左右。2005年估计达到10394万吨左右，较2004　年增长约6.74%。此外，2004年我国石灰产量达到14200万吨左右，2005年15000万吨左右，分别比上年增长4.6%和5.6%左右，主要用于建材与建筑，钢铁、冶金

3、，化工行业轻质碳酸钙、电石、氯碱等的生产，高等级公路以及烟气脱硫和废水处理等，其中建材与建筑约占石灰消费量的66%，钢铁冶金约占22%。　　另据海关统计，2005年非金属矿产品的出口总额为48.03亿美元，比2004年增长45.23%。其中采选产品13.6亿美元，比去年增长52.98%；加工产品34.43亿美元，比去年增长42.39%。其中石英、硅砂、红柱石、蓝晶石及硅线石、硅藻土、重晶石、石棉、未膨胀的绿泥石、蛭石、珍珠岩、膨润土、鳞片石墨等的出口量显著增长，增长率均在两位数以上；脱色土及漂白土、滑石、萤石、碳酸钙等的出口量呈负增长。　　由以上主要统计数据可见，我国非金属矿物粉体已形成

4、一个规模宏大的产业，而且可以预见，随着国民经济的持续快速增长，非金属矿物粉体的产量和消费量也将持续增长。那么，我国非金属矿粉加工技术的现状是这样的呢？能否满足相关应用领域对非金属矿粉产品日益增长的数量和质量要求呢？　　1．非金属矿加工技术现状与问题　　矿种多、应用领域广、技术指标要求复杂是非金属矿物加工的主要特点之一。由于这一特点，非金属矿的加工工艺也是千差万别的。有些非金属矿可以直接粉碎加工成商品，如方解石、石灰石、硅灰石；有些必须要进行提纯，如石墨、高纯石英、砂质高岭土；有些应用领域只需对非金属矿进行简单的粉碎加工，如饲料用的石灰石粉，铸造用的膨润土以及普通的非金属矿物填料；有些应用

5、领域则要求进行较深度的加工，如微电子工业应用的胶体石墨、高纯石英，造纸工业用的高岭土、重质碳酸钙颜料，涂料工业用的有机膨润土，纳米复合材料用的蒙脱石，新型导电材料用的石墨层间化合物以及珠光云母和着色云母、在高聚物基复合材料（塑料、橡胶、胶粘结等）中应用的高性能非金属矿物填料，等等。以下就粉碎、分级、提纯、改性、煅烧等几个主要方面对中国目前的非金属加工技术现状和问题进行简单综述和分析。　　1.1粉碎分级　m）及超细粉碎或超细m　目前，非金属矿物粉体的粉碎加工根据产品的粒度大小大体分为：破碎（产物粒度30～1㎜）、磨矿或磨粉（产物粒度1000～10m）3个层次。每一层次还可以细分为几个不同的

6、作业段，如破碎可以分为粗破碎、细破碎；磨矿可以分为粗磨（20～200目）和m磨（产物粒度10～0.1325目）。粉碎分级技术的核心是设备，目前不同粉碎和分级层次所应用的主要设备列于表1。³细磨（　　表1非金属矿物粉体加工中应用的粉碎和分级设备作业名称粉碎设备筛分与分级设备破碎颚式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机等固定（格条）筛、各种振动筛、平面摇动筛等磨矿或磨粉球磨机、棒磨机、砾磨机、自磨机、雷蒙磨（悬辊式磨粉机）、辊磨机、旋磨机、柱磨机、涡流磨、振动磨、塔磨机、离心磨、机械冲击磨、压辊磨等直线振动筛、双轴振动筛、高频振动筛、概率筛、旋流细筛、水力旋流器、螺旋分级

7、机、水力分级机、旋风（惯性）分级机、叶轮式分级机、悬吊筛等超细粉碎或超细磨气流磨、搅拌磨、研磨剥片机、砂磨机、振动磨、球磨机、压辊磨、环辊磨、高速机械冲击磨、胶体磨、行星球磨机等涡轮式空气离心分级机、卧式螺旋卸料离心机、碟片式离心机、小直径水力旋流器（组）　　近十年来，非金属矿粉碎分级设备发展较快，国内能生产各种破碎、细磨、超细磨设备及各种干式和湿式精细分级设备，设备的性能和技术水平有了显著进步。进入21世纪以来，国内非金属矿物的粉