非金属矿加工绪论

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1、1.3非金属矿加工技术的主要内容1.3.1颗粒制备与处理按术（1）粉碎与分级是指通过机械、物理和化学方法使非金属矿石粒度减小和具有一定粒度分布的加工技术。根据粉碎产物粒度大小和分布的不同，可将粉碎与分级细分为破碎与筛分、粉碎(磨)与分级及超细粉碎(磨)与精细分级，分别用于加工大于1mm、10-1000μm及0.1-lμm等不同粒度及其分布的粉体产品。(2)表面改性是指用物理、化学、机械等方法对矿物粉体进行表面处理，根据应用的需要有目的地改变粉体表(界)面的物理化学性质，如表面组成、表面结构和官能团、表面润湿性、表面电性、表面光学性质、表面吸附和反应

2、特性以及层间化合物等。根据改性原理和改性剂的不同．表面改性方法可分为物理涂覆改性、化学包覆改性、沉淀反应改性、机械力化学改性、插层改性、高能处理改性等。（3）选矿提纯是指利用矿物之间或矿物与脉石之间密度、粒度和形状、磁性、电性、颜色(光性)、表面润湿性以及化学反应特性对矿物进行分选和提纯的加工技术。根据分选原理不同，可分为重力分选、磁选、电选、浮选、化学选矿、光电拣选等。（4）脱水技术是非金属矿物粉体材料的后续加工作业，是指采用机械、物理和化学等方法脱除加工产品中的水分，特别是湿法加工产品中水分的技术。其目的是满足应用领域对产品水分含量的要求和便于

3、贮存和运输。因此，脱水技术也是非金属矿物材料必须的加工技术之一。脱水技术包括机械脱水(离心、压滤、真空等)和热蒸发(干燥)脱水两部分。（5）造粒技术是指采用机械、物理和化学方法将微细或超细非金属矿粉体加工成具有较大粒度、特定形状及粒度分布的非金属矿物材料深加工技术。其目的是方便超细非金属矿物粉体材料的应用，减轻超细粉体使用时的粉尘飞扬和提高其应用性能。主要研究内容包括：造粒方法、工艺和设备。由于非金属矿物粉体材料，尤其是微米级和亚微米级的超细或超细非金属矿粉体加工成具有较大粒度、特定形状及粒度分布的非金属矿物材料深加工技术。粉体材料直接在塑料、橡胶

4、、化纤、医药、环保、催化等领域应用时，不同程度地存在分散不均、扬尘、使用不便、难以回收等问题，因此，将其造粒后使用是解决上述应用问题的有效方法之一，尤其适用于用作高聚物基复合材料(塑料、橡胶等)填料的非金属矿物粉体材料，如碳酸钙、滑石、云母、高岭土等，一般做成与基体树脂相容性好的各种母粒。1．3．2非金属矿物材料加工技术非金属矿物材料是指以非金属矿物或岩石为基本或主要原料，通过精加工或深加工制备的具有一定功能的现代新材料。（1）原料配方复合技术是指根据产品功能要求的原料配方或配制技术，包括不同化学组成、结构、粒形非金属矿物原(材)料的配合或复合，即

5、无机／无机复合；非金属矿物原料与有机物或有机高聚物的复合，即有机／无机复合；其他助剂的配合等。(2)加工工艺与设备是指非金属矿物材料或制品的成型、固化、煅烧、表(界)面修饰等工艺与设备，是制备非金属矿物材料或制品的关键技术之一。非金属矿物材料或制品的种类多，一般来说，不同种类和不同用途的非金属矿物材料或制品的生产方法不同，工艺也是千差万别。追求工艺性能和操作参数的优化及降低能耗、物耗等是非金属矿物材料或制品工艺与设备发展的主题。1．3．3非金属矿物化工技术非金属矿物化工是以非金属矿为原料，通过对矿物分子结构的改变，提取矿物中某些化合物或有用元素的加

6、工技术。如用含氟矿物萤石制备含氟酸的化合物；用含钡矿物重晶石生产钡盐系列产品；用含铝矿物铝土矿、高岭土等生产氯化铝、硫酸铝、氧化铝、分子筛等。用含硅矿物石英、蛋白石、硅藻土制备硅酸钠或水玻璃、沉淀二氧化硅或白炭黑等；用含镁矿物菱镁矿、白云石生产氯化镁、硫酸镁、氧化镁、轻质碳酸镁等；用石灰石生产氧化钙、轻质或沉淀碳酸钙等；用明矾石制备硫酸、硫酸钾等。1．4非金属矿加工的特点（1）非金属矿选矿的技术指标在很多情况下，不是指其中的某种有用元素，而是某种化学成分或矿物成分，如膨润土的蒙脱石含量、硅藻土的无定型二氧化硅的含量、高岭土的高岭石含量、石墨的品质(

7、固定)碳含量、蓝晶石的氧化铝含量、萤石的氯化钙含量等。②结构特性是非金属矿物的重要性能和应用特性之一，在加工中要尽量保护矿物的天然结晶特性和晶型结构。如鳞片石墨、云母的片晶要尽可能地少破坏，因为在一定纯度下，颗粒直径越大或径厚比越大价值越高；硅灰石粉体的长径比越大，价值越高；海泡石和石棉纤维越长，价值越高等。（3）非金属矿物的磨矿分级不仅仅是选矿的预备作业，它还包括直接加工成满足用户粒度和颗粒形状要求的磨粉、分级作业以及超细粉碎和精细分级作业。④表面和界面改性是非金属矿加工最主要的特点之一，它是改善和优化非金属矿物的应用性能，提高其附加值的主要深加

8、工技术之一。⑤非金属矿物粉体材料脱水的特点是，部分粘土矿物材料(如膨润土、高岭土、海泡石、凹凸棒土、伊利石等)及超细非金属