编号：CYYJ00062

篇名：矿物粉体材料技术尚待突破

作者： 孙俊波

关键词： 矿物粉体

原文： 矿物粉体材料是材料工业的新概念，其原料主要是非金属矿物，目前在加工处理方面仍存在许多尚未解决的难题。 ———非金属矿物干法研磨超细加工系统的研究与设备开发。超细粉碎分级过程是非金属矿物深加工中的第一步，直接决定了产品档次和加工成本的高低。 在非金属矿物超细加工的手段中，干法研磨是借助于矿物与介质的表面摩擦、剥落实现矿物颗粒微细化的主要手段。适合于超细粉体的大规模工业化生产，而且能够增加颗粒表面的活性，有利于后续的表面改性和矿物粉体的可使用性。由于缺少对干法超细研磨过程机理的了解和适合于超细研磨的大型国产化设备，国内企业已经购买了近十套德国设备用于非金属矿物的超细研磨生产。但因缺少优化工艺的指导，有些进口设备仍然不能达到国外的先进使用水平，使产品的竞争力降低。 随着相关工业的技术进步，对粉体状的非金属矿物提出细度要求的同时，对粒度分布也提出了严格的限制。因此，在超细粉碎加工过程中超细分级就成为非常重要的一个环节。另外，超细粉碎是一个高能耗过程，电耗成本在总加工成本中占有很大的比例。采用超细分级机组成闭路系统，对粉碎后的产品及时进行分选，合格的细粉产品进行收集，粗粉立即返回粉碎机再进一步进行粉碎，可以降低电耗20％以上。由于缺少这类超细分级设备特别是大型化的高细度分级机，国内非金属矿产品一直不能在合理的成本下达到较高的细度水平。 ———非金属矿物改性提纯功能化工艺与专用设备开发。表面改性是对超细加工后的非金属矿物粉体进行进一步表面处理，使其能够作为工业填料与其他原料之间形成良好的相容性。这是提高非金属矿价值的重要手段之一。提纯多以液相中化学反应的方式除去杂质，超细粉碎也大多采用湿法搅拌研磨的方式。研磨过程中介质等材料的磨损也在一定程度上造成污染，减少加工污染的搅拌研磨超细粉碎工艺也是一个重要的方面。目前，尚未开发出成熟的技术和装置。 随着非金属矿物在新材料制品中的普及应用，原生矿物的纯度和物理性能已经远远达不到材料工业的要求。非金属矿物提纯、加工改性是提高非金属矿物档次，直接作为高性能材料原料的惟一手段，也是非金属矿物高度商品化的一条途径。由于缺少实用的工业化技术与设备，致使很多原矿出口后再以精制品的形式返销国内。 ———非金属矿物湿法超细加工系统工艺与设备开发。非金属矿物浆料的超细研磨机理与设备方面：造纸用超细涂布级非金属矿物粉体的生产，多采用湿法超细研磨制备浆料，然后进行脱水干燥。随着国内造纸业的发展，高档纸张对涂布级超细重钙和高岭土的需求越来越大。由于对超细浆料制备过程机理和专用设备的研究不够，致使一些造纸厂还从国外进口相关超细原料。 ———高浓度超细矿物浆料的固液分离与干燥技术开发。由于我国造纸工业的地理布局与能够用于涂布级的重钙和高岭土资源的分布不相一致，湿法加工的超细浆料必须经过脱水干燥后才能长距离运输。为了提高此类产品在国际市场上的竞争力，需要将其干燥成粉体状态进行长距离运输。由于采用现有的国产设备干燥时产生严重的团聚现象，而且在后续的分散过程中无法恢复到湿法浆料产品的细度，我国涂布级超细干粉生产尚未实现工业化。