【精品】浅析非金属矿物加工技术
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浅析非金属矿物加工及环境保护浅析非金属矿物加工及环境保护1. 引言非金属矿物广泛存在于地壳中,包括石灰石、石膏、石英等。
这些矿物在工业生产中有着重要的应用,尤其是在建筑材料、化工原料和玻璃制造等领域。
然而,非金属矿物的加工过程也会对环境造成一定影响。
本文将对非金属矿物加工的过程及环境保护措施进行浅析。
2. 非金属矿物加工过程非金属矿物加工的过程主要包括采矿、破碎、磨矿和精细加工等环节。
2.1 采矿非金属矿物的采矿通常是地下或露天开采。
地下采矿需要进行洞穴开挖、支护等工程,这些工程会带来大量的岩土运输和矿砂运输,对地表环境和生态系统造成破坏。
露天开采主要是通过切割和挖掘方法将矿石从地下露天堆放,这种方式会对地表植被、土壤和水源造成污染。
2.2 破碎矿石通常需要经过破碎工艺进行初步处理。
破碎的过程中会产生大量的矿石粉尘,其中可能包含有害的化学物质,如重金属。
为减少粉尘的产生,可以采用湿法破碎工艺,并设置粉尘控制设备,如除尘器、喷雾设备等,以保护工人的健康和减少对环境的影响。
2.3 磨矿在磨矿过程中,用于研磨矿石的磨料和磨杆会产生金属瑕疵和磨料碎屑,对环境造成一定污染。
为减少磨矿过程中产生的污染,可以采用密闭磨矿和水力磨矿等技术,并加装过滤装置,以控制矿粉的扬尘和废水的排放。
2.4 精细加工精细加工是将磨矿得到的矿粉进行筛分、分级和加工,以得到理想的产品。
在精细加工过程中,需要注意矿粉的输送和存储环节,以防止粉尘泄露和堆积。
可以采用防尘罩、密闭输送设备和有机玻璃等措施,减少粉尘的扩散。
3. 环境保护措施为减少非金属矿物加工对环境的影响,可采取以下环境保护措施。
3.1 采矿环境保护措施在地下采矿过程中,应加强岩土运输和矿砂运输的管理,减少运输距离,避免土壤侵蚀和水土流失。
对露天开采,要合理规划挖掘方案,减少矿石堆放面积。
同时,要进行建设用地复垦和生态恢复,加强植被保护和水体治理。
3.2 粉尘污染控制在破碎和磨矿过程中,要采取湿法工艺和密闭设备,减少粉尘的扬散。
非金属矿物加工技术基础非金属矿物的选矿与提纯目的(1)将矿石中有用矿物和脉石矿物相分离,富集有用矿物;(2)除去矿石中有害杂质;(3)尽可能地回收伴生有用矿物,充分而经济合理地综合利用矿产资源。
目前非金属矿提纯常用的方法:浮选法、重选法、磁选法、电选法、化学选矿法、光电拣选法、摩擦洗矿以及近些年出现的超细颗粒的选矿方法等。
非金属矿分选提纯特点(1)非金属矿选矿的目的通常是为了获得具有某些物理化学特性的产品,而不是为获得矿物中某一种或几种有用元素。
(2)非金属矿选矿过程应尽可能保持有用矿物的晶体结构,以免影响它们的工业用途和使用价值。
(3)非金属矿选矿指标的计算一般以有用矿物的含量为依据,多以氧化物的形式表示其矿石的品位及有用矿物的回收率,而不是矿物中某种元素的含量。
(4)非金属矿选矿提纯不仅仅富集有用矿物,除去有害杂质,同时也粉磨分级出不同规格的系列产品。
1.拣选和摩擦洗矿拣选拣选是利用矿石的表面特征、光性、电性、磁性、放射性及矿石对射线的吸收和反射能力等物理特性,使有用矿物和脉石矿物分离的一种选矿方法。
拣选主要用于块状和粒状物料的分选,如除去大块废石或拣出大块富矿。
其分选粒度上限可达250~300mm,下限为10mm,对于个别贵重矿物(如金刚石),下限可至0.5~1mm。
非金属矿物的分选来说,拣选具有特殊作用,可用于预先富集或获得最终产品,如对原生金刚石矿石,采用拣选可预先使金刚石和废石分离,对金刚石粗选和精选,采用拣选可获得金刚石成品。
同样,对于大理右、石灰石、石膏、滑石、高岭土、石棉等非金属矿物,均可采用拣选获得纯度较高的最终成品。
(1)人工拣选根据矿石和废石之间的外观特征(颜色、光泽、形状等)用手拣出矿石和废石。
分正手选(从物料中拣出有用矿物)和反手选(从物料中拣出废石)两种。
主要用于机械方法不好拣选或保证不了质量的矿石,如拣选长纤维的石棉、片状云母,从煤系高岭石中拣出大块废石(石英、长石)等。
非金属矿石的开采与加工技术非金属矿石的开采与加工技术包括采矿、破碎、磨矿、浮选等步骤。
采矿是指通过爆破、掘进等方式将矿石从矿床中开采出来;破碎是指
将原矿石经过粉碎设备进行破碎,使得矿石达到适合进一步加工的颗
粒度;磨矿是指将矿石经过磨矿设备加工,使得矿石更加细化;浮选
是指通过特殊的药剂和气泡,使得有用矿物颗粒与废石分离,实现矿
石的提纯。
在非金属矿石的加工过程中,正确的操作和优化工艺能够提高矿石
的提取率、降低成本,并实现绿色环保生产。
同时,科技的进步也推
动着非金属矿石开采和加工技术的发展,例如机械化设备的应用和自
动化控制系统的改进,极大地提高了生产效率和品质。
需要注意的是,在非金属矿石的开采与加工过程中,要合理规划和
设计生产流程,充分考虑安全、环保和资源利用的问题,确保生产的
可持续发展。
同时,注重人才培养和技术创新,不断提升矿石加工技
术水平,为行业的发展注入新的活力。
浅析非金属矿物粉体加工技术学生专业:矿物加工学生班级:1101学生学号:06学生姓名:李红珍【摘要】:非金属矿物粉体是现代新材料的重要组成部分之一, 在现代产业发展中起重要作用。
近20年来, 我国非金属矿物粉体的加工技术有了显著进步。
非金属矿物粉体工业已形成相当的规模, 各类非金属矿物粉体的年总产量达上亿吨, 已经在高技术新材料产业以及造纸、塑料、橡胶、涂料、建材、冶金、轻工、化工等传统产业及环保产业得到广泛应用。
未来非金属矿物粉体加工技术的发展趋势是以市场为导向, 以提升非金属矿物材料的功能或应用性能为目的, 发展新方法、新工艺和新设备。
【关键字】:非金属矿物粉体加工技术现状发展趋势1 非金属矿物加工技术的现状及发展非金属矿物是与人类生产、生活密切相关的矿产资源之一,是人类利用最早的地球矿产资源。
对人类文明的发展做出了重大贡献。
在非金属矿的加工利用工艺技术发展中,最初是通过手工作业从天然矿石获得所需矿物,并没有形成一门工业技术,这种现象一直延伸到19世纪初期。
随着全球工业的快速发展,对矿物原料需求大幅增加,加之18世纪产业革命发展的基础和巨大推动,非金属矿的加工技术真正从手工作业向现代工业技术转变,出现了选矿工艺和球磨、分级等相关加工机械设备,非金属矿的加工利用技术逐步形成了完整的学科和工艺技术体系。
非金属矿包括的范围很广,品类繁多,而且具有多种独特有意的性能,用途十分广泛,广泛应用于化工,轻工,是有,机械,建材,农业,国际,航空航天,电子,通讯以及农业等。
等部门,非金属矿产已深入到国民经济建设和人类生存的各个领域中,随着社会的进步和科技的发展,我国非金属矿科技研发,产品研发与应用取得了长足的进步与发展非金属矿工业在国民经济发展和人类生存中的作用也越来越重要,对非金属的需求量越来越大,而且投资规模越来越大。
但是总体上还是表现出,其发展满足不了行业现状的现象。
2 我国非金属矿物粉体加工技术现状在非金属矿物的加工中广泛应用粉体加工技术, 如粉碎、分级、提纯、改性、固液分离、锻烧、造粒、包装等。
2.我国非金属矿物加工与环境保护的关系我国非金属矿物加工与环境保护的关系是对立统一、相互依存、相辅相成的。
相关的企业单位在进行非金属矿物加工的同时也要兼顾生态环境的保护,二者缺一不可,如果一味的只对于非金属矿物无节制的开发、加工与利用而忽视了环境的保护,那么经济的发展只是短暂的繁荣并不能够得到长远的发展。
非金属矿物加工的发展对于我国经济发展具有重大的影响意义,我国未来非金属矿物开发加工的发展将以全面提升非金属矿物材料的功能或者是应用性能为s的,以环境保护为导向,以高效综合利用和清洁生产为宗旨,注重环境保护与非金属矿物加工的充分结合、齐头并进,从而为我国经济的可持续发展提供源源不断的不竭动力。
3.我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备我国现代的高新技术、高科技设备、新材料产业以及环境保护等都与非金属矿物材料的开发利用有着密切的联系。
我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备主要分为粉碎技术与设备、分级技术与设备、表面改性技术、干燥技术与设备、造粒技术与设备、材料复合技术。
非金属矿物加工主要是指凭借一定的技术设备与工艺而制造出满足市场需求的具有一定粒度大小和物理化学性质等性能的功能性产品。
我国生产的超细粉碎设备基本与国外的相当,但是其技术研究的起步比较晚,基础较为薄弱且发展层次良莠不齐,超细粉碎设备仍然存在一系列的问题;控制产品粒度处于所需的分布范围内,使得混合粉料中粒度已经达到要求的产品及时地被分离出去;表面改性工艺依据表面改性的方法与设备及粉刷制备方法而异;干燥是用热能将湿物料中的湿分气化为蒸气,再利用抽吸或气流将蒸气移走而达到去湿的操作;对于粉状产品进行造粒的深度加工,不仅有利于满足生产工艺的需求,而且有利于降低粉尘污染以改善劳动操作条件;复合材料的成型方法按照基本材料不同各异,各种材料在性能上相互取长补短进而产生协同效应,让复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
4.我国非金属矿物在环保工程中开发与应用所存在的问题4.1非金属矿物环保材料应用的范围较窄我国的矿物研究人员对于非金属矿物在环保工程中的开发与应用做了大量的工作,也取得了一系列的贡献与成就,但是也把我国在这一领域中存在的许多问题反映了出来。
矿物精细加工|了解6大非金属矿物材料加工工艺天然非金属矿物材料因其构成的多而杂性和产出状态的不同,即使是同一种矿物,产出地点不同,在性质上也有所差别。
因此,必需对矿物材料进行加工处理,以优化矿物材料的性能,提高其使用价值和技术经济效益。
矿物材料加工处理后的增值情况非金属矿物材料的常用加工工艺重要有选矿提纯、颗粒的形态处理、热处理、界面处理剂改性、改型、成型及后处理技术等。
1、非金属矿物材料选矿提纯工艺矿物材料的提纯是指通过某些特别的方法,将矿物材料中的杂质除去,以提高有用组分的纯度。
目前重要的提纯方法有物理方法(如浮选、磁选等)和化学方法(如酸浸、热氯化等)。
石英选矿提纯方法高岭土提纯、增白、磁化处理工艺目前,我国矿物材料提纯技术存在的重要问题是:(1)高纯加工技术相对落后目前国内矿物加工工艺和设备还难以充足电子工业、新型或高技术陶瓷工业对非金属矿物原材料,如石英、锆英石、金红石、氧化铝等高纯度的要求。
(2)微细粒矿物加工提纯技术的工业应用落后微细粒矿物加工提纯技术是加工高纯非金属矿产品的紧要方法之一,由于很多待分别或分选的非金属矿物嵌布粒度细,只有经超细粉碎后才能单体解离,因此微细粒矿物加工提纯技术是分选这些微细嵌布的非金属矿物的有效技术手段,但是,我国微细粒矿物加工提纯技术在非金属矿矿物加工提纯中的讨论开发和实际应用远远不够。
(3)矿物加工的回收率和资源综合利用率较低,这是我国中小矿物加工企业普遍存在的问题。
2、矿物材料颗粒形态处理工艺矿物的颗粒形态是指矿物颗粒的形状和大小等特征,如颗粒的比表面积、粒度、表面光滑度等。
矿物材料的颗粒形态处理的重要目的有以下儿点:一是使矿物材料的颗粒形态特征充足应用条件的要求;二是提高矿物颗粒在流体中的分散度。
三是促进产品的成形。
矿物颗粒形态处理技术的关键在于最大限度地保护矿物本身的晶体结构特征。
通常对不同的晶体形态应采纳不同的处理工艺,片状矿物一般采纳磨剥解离工艺,纤维状矿物采纳松解工艺,粒状矿物采纳超细粉碎工艺。
采矿业中的非金属矿开采与加工技术在采矿业中,非金属矿的开采与加工技术是一个重要的领域。
非金属矿是指那些不含有有价值金属元素的矿石资源,主要用于建筑、化工、冶金、电力等行业。
本文将探讨非金属矿开采与加工技术的发展现状、关键技术以及未来趋势。
一、非金属矿的开采技术非金属矿的开采技术主要包括露天开采和地下开采两种方式。
露天开采适用于矿体较浅且覆盖层较薄的情况,采用爆破、掘进等方法,速度快效率高。
地下开采适用于矿体较深或者覆盖层较厚的情况,采用巷道、井筒等方法。
目前,开采技术不断发展,新的设备和技术的应用使得开采效益不断提高。
二、非金属矿的加工技术1. 初次破碎与研磨初次破碎与研磨是非金属矿加工的第一步,通过破碎和碾磨将矿石变成可进行下一步处理的颗粒状物料。
常见的破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等,研磨设备有球磨机、短管球磨机等。
2. 隔离与浮选隔离与浮选是将矿石中有用矿物与不含有价值的石灰岩、杂质等进行分离的过程。
通过不同的物理和化学方法,如重选、浮选、磁选等,将有用矿物从矿石中提取出来。
3. 烧结与熔炼烧结与熔炼是非金属矿的高级加工技术,将矿石进行处理,提高矿石中有用元素的含量,并将其转化为可应用于相应行业的产品。
其中,烧结是指将粉状或颗粒状的矿石通过高温进行固化,形成块状矿石;熔炼是指将固体矿石通过高温熔化成液体,然后冷却固化。
三、非金属矿开采与加工技术的发展趋势1. 自动化技术的应用随着科技的不断进步,自动化技术在非金属矿开采与加工过程中的应用将得到进一步发展。
自动化技术可以减少人力投入,提高生产效率和安全性。
2. 新型材料在加工过程中的应用新型材料的应用将改变非金属矿加工过程中的工艺流程和设备结构。
新型材料具有更好的耐磨性、耐腐蚀性和导热性,可以提高设备的使用寿命和性能。
3. 环境友好型技术的研发为了减少对环境的影响,非金属矿开采与加工技术的研发方向之一是开发环境友好型的技术。
例如,研发低能耗、低废弃物排放的加工方法,提高资源利用效率。
2005年第6期・37・中国建材 非金属矿工业是国民经济发展的重要组成部分,与人们的生活息息相关,对非金属矿产资源的开发利用程度是衡量一个国家技术发展水平的重要标志之一。
我们知道世界上存在的资源可分为三大类:即燃料矿产资源、金属矿产资源和非金属矿产资源。
其中非金属矿产资源因其具有特殊的物化性能而被直接加以利用或供工业提取非金属化学元素、化合物等。
非金属矿产在国际上被称之为“工业矿物”,由此可见非金属矿在世界经济发展中所处的地位。
非金属矿产资源紧密伴随着人类的生存与社会的进步,其应用领域及可开发利用的前景非常广泛。
非金属矿业是国民经济的基础,广泛应用于化工、冶金、通讯、石油、医药、机械、轻工、建筑、农业、环保等领域。
随着科学的进步、经济的发展,非金属矿产资源及其相关产品已成为金属材料不可替代的材料。
一、非金属矿产品的性能及用途 非金属矿产品种类繁多,已开发利用的就有30多种,其性能独特,且各不相同,比如,导电性、绝缘性、润滑性、隔热性、可膨胀性、离子交换性、耐酸碱性、耐磨性等等。
由于其性能的差异,被广泛地应用在各个工业领域,如在石化工业中用于脱色、净化;化学工业中用于耐酸碱、耐高温材料、触媒剂等;在石油工业用作钻井泥浆;冶金工业用做耐火材料和助熔材料;机械工业用作脱模剂、黏结剂、润滑剂、型砂等;在橡胶、塑料、农药、造纸、油漆和日化行业中被用做各种填料;以及过滤材料、载体、脱臭、吸附材料;特别是在现代国防工业中被用做屏蔽材料、耐高温材料等等。
我国现代非金属矿深加工技术浅析 二、我国非金属矿资源的特点 非金属矿业在我国国民经济发展中起着重要的作用,特别是近10多年,中国一些优势矿种的产品,如石墨、滑石、石棉、石材、碎云母、萤石、重晶石等,不仅满足了国民经济快速发展的需要,而且还大量出口。
中国非金属矿的深加工制品业,也由单一产品发展到云母系列、石墨系列、硅藻土系列、高岭土系列、滑石系列等产品。
多年来中国石墨、滑石、萤石、重晶石的出口量一直占世界贸易量的35%~60%,居世界首位。
浅析非金属矿物加工及环境保护在当今社会,随着工业的快速发展,对各种矿物资源的需求日益增长。
非金属矿物作为重要的工业原料,其加工过程在为经济发展提供支撑的同时,也给环境保护带来了诸多挑战。
非金属矿物是指那些不具备金属特性的矿物,如石英、长石、云母、石膏、萤石等。
它们在建筑、化工、电子、陶瓷、玻璃等众多领域都有着广泛的应用。
例如,石英常用于制造玻璃和半导体;石膏在建筑行业中是重要的建筑材料;云母则在电气绝缘方面发挥着关键作用。
非金属矿物的加工通常包括破碎、磨矿、选矿、分级等环节。
在破碎过程中,大型的矿石被破碎成较小的颗粒,以便后续的处理。
磨矿则进一步将矿石颗粒细化,使其达到适合选矿的粒度。
选矿是通过各种物理、化学或物理化学方法,将有用矿物与无用矿物分离,从而提高矿物的品位。
分级则是根据颗粒的大小将其分成不同的级别。
然而,这些加工过程并非毫无问题。
首先,在破碎和磨矿环节,会产生大量的粉尘。
这些粉尘不仅会对工人的健康造成危害,若未经有效处理直接排放到大气中,还会导致空气质量下降,加剧雾霾等环境问题。
其次,选矿过程中使用的化学药剂可能会对水体造成污染。
一些药剂具有毒性,如果进入河流、湖泊等水体,会对水生生物造成危害,破坏水生态平衡。
此外,加工过程中产生的废渣如果随意堆放,不仅占用土地资源,还可能通过雨水淋溶等方式,导致土壤和地下水的污染。
为了减轻非金属矿物加工对环境的影响,采取一系列有效的环保措施至关重要。
在粉尘治理方面,可以采用先进的除尘设备,如布袋除尘器、电除尘器等。
这些设备能够有效地收集粉尘,使其达标排放。
同时,加强车间的通风换气,改善工作环境,减少粉尘对工人的危害。
对于选矿废水的处理,应建立完善的废水处理系统。
通过物理、化学和生物等方法,去除废水中的有害物质。
例如,采用沉淀、过滤等物理方法去除悬浮物;利用化学药剂进行中和、氧化还原等反应,降低废水中的污染物浓度;利用微生物的代谢作用,分解废水中的有机污染物。
浅析非金属矿物加工技术
摘要:本文介绍了近几年来非金属矿物加工中关键设备的技术进展及其应用,如破碎粉磨设备、筛分分级设备、超细矿物加工设备、选别设备以及过滤设备等。
随着生产的发展、科学技术的进步和各学科间的互相渗透,非金属矿物加工设备处于不断发展中,不断向大型化、先进化方向推进,新型设备不断涌现。
在这些设备的开发设计中,广泛采用了新结构、新材质、新技术和新加工工艺,大大提高了设备的技术水平和可靠性,简化了非金属矿物加工加工工艺,实现了高效节能、提高经济效益之目的。
关键字:非金属矿物加工加工技术浮选
一、非金属矿物加工技术的现状及发展
非金属矿物是与人类生产、生活密切相关的矿产资源之一,是人类利用最早的地球矿产资源.对人类文明的发展做出了重大贡献。
在非金属矿的加工利用工艺技术发展中,最初是通过手工作业从天然矿石获得所需矿物,并没有形成一门工业技术,这种现象一直延伸到19世纪初期。
随着全球工业的快速发展,对矿物原料需求大幅增加,加之18世纪产业革命发展的基础和巨大推动,非金属矿的加工技术真正从手工作业向现代工业技术转变,出现了选矿工艺和球磨、分级等相关加工机械设备,非金属矿的加工利用技术逐步形成了完整的学科和工艺技术体系。
非金属矿包括的范围很广,品类繁多,而且具有多种独特有意的性能,用途十分广泛,广泛应用于化工,轻工,是有,机械,建材,农业,国际,航空航天,电子,通讯以及农业等。
等
部门,非金属矿产已深入到国民经济建设和人类生存的各个领域中,随着社会的进步和科技的发展,我国非金属矿科技研发,产品研发与应用取得了长足的进步与发展非金属矿工业在国民经济发展和人类生存中的作用也越来越重要,对非金属的需求量越来越大,而且投资规模越来越大。
但是总体上还是表现出,其发展满足不了行业现状的现象。
二、非金属矿的加工技术的主要内容及发展回顾
非金属矿物加工是指采用一定的工艺方法,如粉碎、分级、提纯、超细粉碎、表面改性等将非金属矿原矿加工为满足相关行业应用要求的非金属矿物粉体或产品.
1颗粒制备与处理技术
颗粒制备与处理技术是指通过一定的技术、工艺、设备生产出满足应用领域要求的具有一定粒度大小和粒度分布、纯度或化学成分、物理化学性质、表面或界面性质的非金属矿物粉体材料或产品,是非金属矿物加工利用所必须的加工技术之一。
(1)粉碎与分级
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、粉碎与分级及超细粉碎与精细分级,分别用于加工大于1mm、10~1000um及0.1~10um等不同粒度及分布的粉体产品。
粉碎与分级是以满足应用领域对粉体原材料粒度大小及粒度分布要求为目的的粉体加工技术。
主要研究内容包括:粉体的粒度、物理化学特征及其表征方法;不同性质颗粒的粉碎机理;粉碎过程的描述和数学模型;物料在不同方法、设备及不同粉碎条件和粉碎环境下的能耗规律、粉碎和分级效率或能量利用率及产物粒度分布;粉碎过程力学;粉碎过程化学;粉碎的分散;助磨剂的筛选及应用;粉碎与分级过程的粒度监控和粉体的粒度检测技术等。
它涉及颗粒学、力学、固体物理、化工原理、物理化学、流体力学、机械学、岩石与矿物学、晶体学、矿物加工、现代仪器分析与测试等诸多学科。
(2)表面改性
表面改性是以满足应用领域对粉体原料表面或界面性质、分散性和与其他组分相容性要
求的粉体材料深加工技术。
对于超细粉体材料和纳米粉体材料表面改性是提高其分散性能和应用性能的主要手段之一,在某种意义上决定其市场的占有。
非金属矿物粉体材料的主要研究内容包括:表面改性的原理和方法;表面改性过程的化学、热力学和动力学;表面或界面性质与改性方法及改性剂的合成和表面改性设备;表面改性效果的检测和表征方法;表面改性工艺的自动控制;表面改性后无机粉体的应用性能研究等。
它涉及颗粒学、表面或界面物理化学、胶体化学、有机化学、无机化学、高分子化学、无机非金属材料、高聚物或高分子材料、复合材料、生物医学材料、化工原理、现代仪器分析与测试等诸多相关学科。
(3)选矿提纯
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、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
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
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,尤其是纳米级和亚微米级的超细粉体材料直接在塑料、橡胶、化纤、医药、环保、催化等领域使用时,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填料的非金属矿物粉体材料。
2非金属矿物加工现状及发展历程总结回顾
以超细粉碎为例。
20世纪80年代初以来20多年间中国超细粉碎技术与设备的发展大体上经历力了三个阶段。
从80年代初至80年代末以引进国外技术和设备为主,90年代初至90年代末期是引进国外技术、设备与国内仿制、开发同步进行的时期。
2000年以后,进入了自主开发和制造为主、引进为辅的阶段,期间建立的超细粉体加工厂大多采用国产技术和设备.
从2000年至今,具有自主知识产权或发明专利的超细粉碎技术和设备工艺配套和自动控制等综合性能显著提高。
(1)超细粉碎技术
以下以精细分级、干法机械超细粉碎、湿法搅拌磨等三个方面为例进行回顾。
1)精细分级技术
1986年,世界先进分级技术水平为产品细度97%≤10um;1992年发展到97%≤6~7um;2000年发展到97%≤3~5um;2002年发展到97%≤2~3um。
中国1986年还没有精细分级技术与设备,1995年前后分级技术达到97%≤10um;但以后与世界先进水平的距离逐渐缩小,1998年左右发展到97%≤6~7um;2004年发展到97%≤3~5um;2006年发展97%≤2~3um。
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2)干法机械超细粉碎
1986年,中国还没有真正意义上(产品细度97%≤10um)的超细粉碎设备,那时,该细度的产品主要
采用气流粉碎机;上个世纪90年代初,通过引进消化吸收和再创新,国内开始生产超细机械磨;1999年前后,开发出了完全具有自主知识产权的新型机械磨;单位产品能耗显著降低,已广泛应用于方解石、滑石、硬质高岭土、硅石灰等的超细粉碎加工.
3)湿式搅拌磨
1986年工业化的超细搅拌磨再中国几乎还是空白。
1990年我国开始发展超细搅拌磨技术,1998年以后,发展速度加快,由80L发展到5000L。
同时在分散技术方面业取得了显著进步,2006年开始已经可以生产固含量75%、黏度≤300mpa’s、98%≤2um的超细碳酸钙浆料.
(2)表面改性技术
随着塑料、橡胶、油漆涂料等工业的发展,1990年以后,中国开始开发粉体表面改性技术,开始主要是表面改性工艺和配方技术,即如何解决非金属矿物粉体(填料或颜料)与基料树脂的相容性问题.1995年以后,表面改性工艺和配方技术的研发速度加快,表面改性剂的品种和数量也快速增加,同时,开始了专门的表面改性设备的研发.
(3)煅烧技术
煅烧是部分非金属矿的重要加工技术之一,尤其是对于中国优势矿产资源--煤系高岭土的开发。
20世纪90年代初开始的煤系煅烧高岭土的开发,开启了中国非金属矿物粉体煅烧技术开发的热潮。
但最初的煅烧技术基本上属于静态煅烧技术,用这种技术和装备生产煅烧高岭土不仅产品质量不稳定,而且生产效率低、单位产品耗能高,而且劳动强度大。
国产直焰式回转煅烧窑的开发成功,使煤系煅烧高岭土生产线的规模进一步扩大,产品质量进一步稳定,也使煅烧过程的能量利用率提高、单位产品能耗降低,煅烧生产线投资显著减少。
3存在问题
近20年来,中国非金属矿加工技术的进步是有巨大的,对非金属矿工业发展和相关应用产业发展的推动作用也是非常显著的。
但是,与国际先进水平相比,我国非金属矿技术整体上任然存在一定差距.这些差距主要存在于高附加值精细加工技术和矿物材料加工技术、资源高效综合利于技术领域.
三、非金属矿加工技术发展趋势
非金属矿是人类赖以生存和发展的重要矿源之一。
非金属矿产品是现代工业的重要基础材料,也是支撑现代高新技术产业的原辅材料和节能、环保、生态等功能性材料,在现代经济和社会发展中扮演越来越重要的角色。
中国是全球非金属矿产资源品种较多、储量较丰富的国家之一,石墨、滑石、菱镁矿、重晶石、萤石等非金属矿的储量和产量居世界前列;中国还是一个经济和社会正在迅速发展和变化的世界大国,对非金属矿产品的需求量持续快速增长.另一方面,虽然20多年来,中国非金属矿加工技术取得了巨大进步,但是,与目前世界先进技术相比,仍存在较大差距,还不能满足支撑高性能非金属矿产品和矿物材料生产、高效综合利用矿产资源以及节能、环保的需要。
基于以上背景,未来10年中国的非金属矿加工技术发展的重点将是生产工艺节能降耗、资源高效综合利用、高性能非金属矿物材料制备技术.。