非金属矿物加工与利用 第9讲PPT课件
合集下载
无机非金属材料工艺学课件(PPT 79页)
中硬化，如石灰、
胶凝材料分类石膏等。 有机胶凝材料，如沥青，各种树脂等。
按组成物质分类
水硬性胶凝材料
无机胶凝材料 10 气硬性胶凝材料
用石灰、石膏 作为胶凝材料
11
水泥的发明
19世纪初（1810~1824年），用人工配合粘土与石灰石 经煅烧、磨细以制造水硬性胶凝材料已经开始组织生产。 1824年，英国人阿斯普丁将粘土与石灰石配合烧制成块（熟 料），再经磨细而成水硬性胶凝材料，加水拌和后能硬化制 成人工石，并具有较高强度，其外观与当时建筑上常用的英 国波特兰岛上出产的岩石相似，故称之为“波特兰水泥” （Portland Cement)，并于1824年10月21日首先获得该产品 的专利权。
（4）成型 无机非金属材料产品由于使用、进一步加工等过程的需要，
成型是生产的环节之一。
陶瓷成型在热加工之前；
玻璃成型在热加工之后；
水泥成型主要在使用时，如加工混凝土制品等。
8
（5）烘干
烘干是为了除去物料或坯体中一定量的自由水。 陶瓷成型后的坯体必须经过干燥，才能进入烧成。 （6）高温热处理
无机非金属材料工业所用原料具有很好的稳定性和耐 高温性，它们互相反应生成新的物质或使其形成熔融体， 必须在较高的温度下进行，因此大部分无机非金属材料生产 都需要高29
典型生产工艺流程
机械化立窑水泥生产工艺流程图
30
典型生产工艺流程
回转窑水泥生产工艺流程图
31
典型生产工艺流程
玻璃类（浮法）
32
典型生产工艺流程
陶瓷（釉面砖类）
33
典型生产工艺流程
碳素材料类
34
图0-2-1 物质内能与体积随温度的变化
35
图0-2-2 不同冷却速度下玻璃的比容与温度的关系
胶凝材料分类石膏等。 有机胶凝材料，如沥青，各种树脂等。
按组成物质分类
水硬性胶凝材料
无机胶凝材料 10 气硬性胶凝材料
用石灰、石膏 作为胶凝材料
11
水泥的发明
19世纪初（1810~1824年），用人工配合粘土与石灰石 经煅烧、磨细以制造水硬性胶凝材料已经开始组织生产。 1824年，英国人阿斯普丁将粘土与石灰石配合烧制成块（熟 料），再经磨细而成水硬性胶凝材料，加水拌和后能硬化制 成人工石，并具有较高强度，其外观与当时建筑上常用的英 国波特兰岛上出产的岩石相似，故称之为“波特兰水泥” （Portland Cement)，并于1824年10月21日首先获得该产品 的专利权。
（4）成型 无机非金属材料产品由于使用、进一步加工等过程的需要，
成型是生产的环节之一。
陶瓷成型在热加工之前；
玻璃成型在热加工之后；
水泥成型主要在使用时，如加工混凝土制品等。
8
（5）烘干
烘干是为了除去物料或坯体中一定量的自由水。 陶瓷成型后的坯体必须经过干燥，才能进入烧成。 （6）高温热处理
无机非金属材料工业所用原料具有很好的稳定性和耐 高温性，它们互相反应生成新的物质或使其形成熔融体， 必须在较高的温度下进行，因此大部分无机非金属材料生产 都需要高29
典型生产工艺流程
机械化立窑水泥生产工艺流程图
30
典型生产工艺流程
回转窑水泥生产工艺流程图
31
典型生产工艺流程
玻璃类（浮法）
32
典型生产工艺流程
陶瓷（釉面砖类）
33
典型生产工艺流程
碳素材料类
34
图0-2-1 物质内能与体积随温度的变化
35
图0-2-2 不同冷却速度下玻璃的比容与温度的关系
非金属矿物加工和利用
• 主要发展趋势
（1）在注重基本原理研究和改善及优化既有措施旳基础上 发展简朴可靠、易于控制旳新旳表面改性措施；
（2）降低表面处理剂，尤其是多种偶联剂旳生产成本，并 研制应用性能好、成本低或具有某些特殊功能旳新型表 面改性剂，尤其是研制那些与基质材料在化学成份或分 子构造紧密有关旳“衍生物”以改善非金属矿粉与有机 高聚物基质旳相容性；
• 种类比较齐全，已发觉旳91种资源，涵盖了冶金辅 料、化工原料、建材原料和其他非矿品种。按用途 分共有132个矿种，涉及冶金辅助原料17种、化工 原料26种、建筑材料及其他非金属矿产89种。按有 用矿物或岩石分类，可大致归属于近80种工业矿物 或岩石。
• 部分非金属矿资源储量在世界占有较大比重，石膏、 石棉萤石、菱铁矿、硅灰石、硫、重晶石等十余种 储量居世界前列，硅灰石43%、石墨32%、菱镁矿 30%、重晶石20%、硼矿物16%。
金刚石、刚玉、石榴子石、石英、硅藻土等
工业填料 和颜料
方解石、大理石、白垩、滑石、叶腊石、伊利石、石墨、高岭土、地开 石、云母、硅灰石、透闪石、硅藻土、膨润土、皂石、海泡石、凹凸棒 石、金红石、长石、锆英砂、重晶石、石膏、石英、石棉、水镁石、沸
石、透辉石、蛋白土等
吸附、助 沸石、高岭土、硅藻土、海泡石、凹凸棒石、地开石、膨润土、皂石、
应用领域
1
填料 和
颜料
方解石、 滑石、叶 石墨、高 云母、硅 硅藻土、 海泡石、 石、长石 石、石膏 水镁石、 蛋白土等
大 蜡 岭 灰 膨 凹 、 、 沸
理 石 土 石 润 凸 锆 石 石
石 、 、 、 土 棒 英 英 、
、 伊 地 透 、 土 砂 、 透
白 利 开 辉 皂 、 、 石 闪
非金属矿石选矿及深加工
・２ ２ ・ ７
第二篇 各种矿产资源的选矿评述
项目 子项目 受到国家科技部 “７ 计划”的资助。随着研究的深人， ９３ 非金属矿物微生物技术 将向工业化发展，成为 ２ 世纪最有前途的新型矿物加工技术之一。 １ 所谓矿物微生物技术是利用微生物的生理机能或代谢产物的作用来改善矿物加工过程， 是一种成本低廉、易操作、 无污染的生态选矿技术。微生物技术在金属矿的浸出、非金属矿 物的提纯以及工业废水治理方面均得到了应用和发展。在非金属矿方面，微生物浸出技术可 用来脱除硅砂、赫土矿物、 高岭土等矿物中的金属硫化物或金属氧化物杂质。武汉理工大学 雷绍民等将氧化亚铁硫杆菌用于富含黄铁矿的鄂西硬质高岭土的除铁脱硫增白试验。经过营 养化处理的酸性矿坑水 自 育氧化亚铁硫杆菌，将含黄铁矿高岭岩堆浸 ６ｄ ０ ，结核状黄铁矿可 全面氧化浸出， 除铁率达到 ８０，白 ００ 度提高 １． ＂ 。武汉理工大学龚文琪、 ３９ ｓ ０ ０ ［７ 沈艳杰等对 低活性氧化亚铁硫杆菌进行富集培养、稀释法纯培养得到了活性较高的氧化亚铁硫杆菌浸矿 菌种。 在一定条件下， 高岭土中Ｆ＇， 浸出 ｅ 原矿除铁率达 ７．０，白 ７４０ 度提高了１０。同时， １０ 他们利用人工配矿高岭土的方法， 加人糖作为营养物，在静止、恒温、厌氧条件下进行纯培 养， 可得到能使高岭土中Ｆ＇还原为Ｆｅ的异养微生物— 铁还原菌。 ｅ ＋ ｅ ＋ 用铁还原菌在一定条 件下浸矿３ｄ（ ０ 期间经过转种）时， 高岭土中Ｆ３的 ｅ 去除效果约为０６ｍ ／。 ＋ ． ｇｇ 用铁还原菌对 ０ 碎云母浸矿 １ｄ 云母中Ｆ３的去除率为 ６．０。 ５， ｅ ＋ ６４ｏ 该研究表明， 利用高岭土进行纯培养得到 的铁还菌可以继续用于云母浸矿，并且浸矿效果相当于利用云母原矿进行第一次纯培养得到 的铁还原菌浸矿效果［－１ ［ １。 １２ ０ －
《无机非金属》课件
气相法可以制备出具有超常物理性能的无机非金属材料，但制备过程能耗极高，且 不易控制材料的尺寸和形状。
生物法
生物法是一种利用生物资源来制备无 机非金属材料的方法。
生物法可以制备出具有环保、可持续 性的无机非金属材料，但制备过程较 为复杂，且材料的性能和纯度不易控 制。
生物法通常需要使用微生物或植物提 取物等生物资源作为原料。
详细描述
热容表示材料在温度升高或降低时吸收或释放热量的能力，热导率表示热量在材料中的传导能力。热 膨胀系数表示材料在温度变化时尺寸变化的程度，抗热震性则表示材料在承受温度急剧变化时的稳定 性。
电学性能
总结词
无机非金属材料的电学性能主要包括电导率、介电常数和绝缘性等。
详细描述
电导率表示材料传导电流的能力，介电常数与材料的介电性能有关，绝缘性则表示材料 阻止电流通过的能力。
05
无机非金属材料的挑战 与未来发展
当前无机非金属材料面临的挑战
资源短缺
随着社会的发展，对无机非金属材料的需求量越来越大，而一些关键 资源的短缺问题逐渐凸显出来，如稀土元素、高岭土等。
环境负荷
无机非金属材料的生产过程中往往伴随着较高的能耗和排放，对环境 造成一定的压力，如水泥、玻璃等行业。
技术瓶颈
04
无机非金属材料的应用 实例
建筑领域的应用
总结词
广泛、重要
详细描述
无机非金属材料在建筑领域的应用非常广泛 ，如混凝土、石材、玻璃等，它们是建筑物 的主要构成材料，具有耐久、防火、隔音等 特点，为建筑物的安全和舒适提供了保障。
电子信息领域的应用
要点一
总结词
高科技、前沿
要点二
详细描述
在电子信息领域，无机非金属材料扮演着重要的角色，如 硅半导体材料、陶瓷电子元件等，它们是现代电子工业的 基础，为电子产品的微型化、高性能化提供了技术支持。
生物法
生物法是一种利用生物资源来制备无 机非金属材料的方法。
生物法可以制备出具有环保、可持续 性的无机非金属材料，但制备过程较 为复杂，且材料的性能和纯度不易控 制。
生物法通常需要使用微生物或植物提 取物等生物资源作为原料。
详细描述
热容表示材料在温度升高或降低时吸收或释放热量的能力，热导率表示热量在材料中的传导能力。热 膨胀系数表示材料在温度变化时尺寸变化的程度，抗热震性则表示材料在承受温度急剧变化时的稳定 性。
电学性能
总结词
无机非金属材料的电学性能主要包括电导率、介电常数和绝缘性等。
详细描述
电导率表示材料传导电流的能力，介电常数与材料的介电性能有关，绝缘性则表示材料 阻止电流通过的能力。
05
无机非金属材料的挑战 与未来发展
当前无机非金属材料面临的挑战
资源短缺
随着社会的发展，对无机非金属材料的需求量越来越大，而一些关键 资源的短缺问题逐渐凸显出来，如稀土元素、高岭土等。
环境负荷
无机非金属材料的生产过程中往往伴随着较高的能耗和排放，对环境 造成一定的压力，如水泥、玻璃等行业。
技术瓶颈
04
无机非金属材料的应用 实例
建筑领域的应用
总结词
广泛、重要
详细描述
无机非金属材料在建筑领域的应用非常广泛 ，如混凝土、石材、玻璃等，它们是建筑物 的主要构成材料，具有耐久、防火、隔音等 特点，为建筑物的安全和舒适提供了保障。
电子信息领域的应用
要点一
总结词
高科技、前沿
要点二
详细描述
在电子信息领域，无机非金属材料扮演着重要的角色，如 硅半导体材料、陶瓷电子元件等，它们是现代电子工业的 基础，为电子产品的微型化、高性能化提供了技术支持。
无机非金属材料ppt课件
05
CATALOGUE
无机非金属材料的未来发展趋 势与挑战
发展趋势
01
高性能陶瓷材料
由于其优异的性能，陶瓷材料在许多领域都有广泛的应用，如航空航天
、汽车、医疗等。未来，陶瓷材料的研究将更加深入，应用领域更加广
泛。
02
纳米无机非金属材料
纳米无机非金属材料由于其尺寸效应和量子效应，具有许多优异的性能
THANKS
感谢观看
。随着纳米科技的不断发展，纳米无机非金属材料的研究和应用也将得
到更广泛的推广。
03
绿色无机非金属材料
随着环保意识的不断提高，绿色无机非金属材料将成为未来研究的热点
。这类材料具有低能耗、低污染、高循环利用的特点，符合可持续发展
的要求。
挑战与问题
材料性能的提升
尽管陶瓷等无机非金属材料的性能已经有所提升，但是与金属材料相比，仍然存在一定的 差距。因此，提高无机非金属材料的性能是当前面临的一个重要挑战。
02
CATALOGUE
无机非金属材料的性质与用途
性质
01
02
03
04
一般性质
无机非金属材料具有较高的熔 点、硬度，良好的化学稳定性
，但脆性较大。
力学性质
无机非金属材料具有较高的抗 压强度、抗拉强度，耐磨性较
好，但韧性较差。
电学性质
无机非金属材料具有较好的绝 缘性能和导热性能。
光学性质
无机非金属材料具有较好的光 学性能，如透光性、反射性等
根据性质和用途，无机非金属材料可 分为陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等 几大类。
无机非金属材料的重要性
无机非金属材料在国民经济发展中扮演着重要角色，特别是 在高技术领域，如航空航天、电子、新能源等领域具有不可 替代的作用。
矿物材料PPT课件
03
常见矿物材料介绍
金属矿物材料
铁矿
铁是世界上使用最广泛的金属之一，铁矿是用来提取 铁的矿物，如磁铁矿、赤铁矿等。
铜矿
铜是一种重要的工业金属，用于制造电线、管道和各 种合金。常见的铜矿物有黄铜矿、辉铜矿等。
铝矿
铝是轻质且具有高强度的金属，铝矿物有铝土矿、霞 石等。
非金属矿物材料
石英
云母
石英是地壳中最常见的矿物之一，广 泛用于玻璃、陶瓷、铸造和研磨材料 等领域。
废弃物处理与资源化
对矿物材料生产过程中产生的废弃物进行妥善处理和资源化利用， 减少对土地、水资源的占用和对环境的污染。
环境修复与治理
对已经受到污染的矿区进行环境修复和治理，恢复生态功能，降低对 周边环境和居民的影响。
矿物材料的技术创新与突破
新材料研发
加强矿物材料的基础和应用研究，开发具有高性能、高附加值的 新材料，满足经济社会发展的需求。
分选是根据矿物之间的物理或化学性 质的差异，将有用矿物和脉石矿物分 离的过程。富集则是指将低品位矿石 中的有用成分聚集到高品位矿石中的 过程。分选与富集是矿物加工过程中 的重要环节，对于提高矿物的利用率 和经济效益具有重要作用。
表面处理
表面处理是通过物理或化学方法对矿 物表面进行处理，改变其表面性质的 过程。表面处理是矿物加工过程中的 重要环节，对于提高矿物的应用性能 和附加值具有重要作用。例如，在涂 料、陶瓷、玻璃等领域中应用广泛的 硅藻土经过表面处理后具有更好的吸 附性能和耐久性。
建筑领域
用于制造混凝土、水泥、瓷砖等建筑材料，具有 强度高、耐久性好等特点。
电ABCD
化工领域
用作催化剂、吸附剂、分离剂等，在石油、化工 、环保等领域有广泛应用。
无机非金属材料工学-完整-全ppt课件
（一）流动曲线
由流动曲线可知在 某应力下某种材料流动 速度的快慢，粘度、表 观粘度的大小。
无机非金属 材料工学
精选编辑ppt
1
课程内容
第一篇 无机非金属材料成型
第二篇 水泥工艺学
第三篇 玻璃工艺学
第四篇 陶瓷工艺学
第五篇 水泥概述及其生产
精选编辑ppt
2
材料分类：
① 金属材料；
② 无机非金属材料：⑴ 矿物岩石材 料；⑵ 水泥、玻璃；⑶ 陶瓷、耐火 材料；
③ 高分子材料；
氧化铝、石英等的悬浮液具有胀流性；一般陶瓷泥浆为假塑
性。
精选编辑ppt
15
三、流变模型与本构方程
又称流变状态方程，是联系应力、应变、应力速率和应变速
率的方程的总称。
同时具有两种或三种变形，流变模型可以通过各种基本元件 串联及并联方式组成。
油漆、水泥浆等：粘性液体，不致流下，具有固体的性质。
称宾汉体模型。 当剪切力τ<f时，塑性元件不发生变形， 与之并联的粘性元件也只能保持不变。这时， 弹性元件的变形，就是整个系统的变形，因 此：
体，经适当的手段和设备变成一定形状制品的过程。
成型一般由两个步骤组成：
（1）使可流动变形的物料成为所需要的形状
研究在外力作用下物料流动与变形的规律，流变学研究的
内容；
（2）通过不同的机制使其定形。
精选编辑ppt
8
几种体系：
1.无机胶凝材料浆体（如水泥、石灰、石膏等）：水化
产物使浆体固化。
2. 陶瓷泥料的可塑成型：可塑性、定形、干燥后强度提
其流变方程为：
•
τ 剪切应力
η 粘度系数
*
剪切应变精速选编率辑ppt
由流动曲线可知在 某应力下某种材料流动 速度的快慢，粘度、表 观粘度的大小。
无机非金属 材料工学
精选编辑ppt
1
课程内容
第一篇 无机非金属材料成型
第二篇 水泥工艺学
第三篇 玻璃工艺学
第四篇 陶瓷工艺学
第五篇 水泥概述及其生产
精选编辑ppt
2
材料分类：
① 金属材料；
② 无机非金属材料：⑴ 矿物岩石材 料；⑵ 水泥、玻璃；⑶ 陶瓷、耐火 材料；
③ 高分子材料；
氧化铝、石英等的悬浮液具有胀流性；一般陶瓷泥浆为假塑
性。
精选编辑ppt
15
三、流变模型与本构方程
又称流变状态方程，是联系应力、应变、应力速率和应变速
率的方程的总称。
同时具有两种或三种变形，流变模型可以通过各种基本元件 串联及并联方式组成。
油漆、水泥浆等：粘性液体，不致流下，具有固体的性质。
称宾汉体模型。 当剪切力τ<f时，塑性元件不发生变形， 与之并联的粘性元件也只能保持不变。这时， 弹性元件的变形，就是整个系统的变形，因 此：
体，经适当的手段和设备变成一定形状制品的过程。
成型一般由两个步骤组成：
（1）使可流动变形的物料成为所需要的形状
研究在外力作用下物料流动与变形的规律，流变学研究的
内容；
（2）通过不同的机制使其定形。
精选编辑ppt
8
几种体系：
1.无机胶凝材料浆体（如水泥、石灰、石膏等）：水化
产物使浆体固化。
2. 陶瓷泥料的可塑成型：可塑性、定形、干燥后强度提
其流变方程为：
•
τ 剪切应力
η 粘度系数
*
剪切应变精速选编率辑ppt
【大学课件】 非金属材料加工
➢ 燒結是在控制的環境下，將成形零件加熱到某一
較高溫度，使顆粒間產生較強的結合力，並減少
空孔，可增進零件的強度及硬度。
2020/11/3
ppt课件
10
12.1.1 陶瓷加工(續)
➢ 零件經燒結後為了改善其表面之瑕疵，增進平 滑度，得到準確的尺寸或製作特殊的外形，常 需進行完工處理。
➢ 由於陶瓷材料的脆性較大，且具有缺口敏感性， 故加工時需特別注意。
有許多非金屬材料和針對特定需求而研發出來的 新材料，並取代部份金屬材料的地位。
常見的工程用非金屬材料有陶瓷與玻璃、塑膠和 複合材料。
2020/11/3
ppt课件
3
簡介(續)
陶瓷是由金屬和非金屬元素以結晶構造所組成， 原子間鍵結方式包含共價鍵和離子鍵。
玻璃的組成元素和陶瓷類似，但不具結晶組織。
1. 平面狀產品
平面狀的平板及薄片玻璃是自熔融狀態以抽 拉、滾軋或漂浮法連續方式加工而得。
2020/11/3
ppt课件
12
12.1.2 玻璃加工(續)
抽拉加工是將自熔融狀態正在進行凝固中之 玻璃原料、拉經一對滾輪之間，因受擠壓作 用而形成板片，然後沿著一組小滾輪送出。
滾軋加工則可在滾輪表面製作圖案，滾軋出 表面有浮雕的玻璃板片。
➢ 常用的加工方法有研磨、拋光、放電加工、超 音波加工、雷射加工、滾筒加工和利用鑽石砂 輪之切削等。
2020/11/3
ppt课件
11
12.1.2 玻璃加工
玻璃之加工方法都是將玻璃原料熔成液態，然 後控制溫度變化，在其黏滯流狀態下成形，經 冷卻而得到所要的產品。
玻璃產品的形式有平面狀、長條狀、纖維狀和 獨立個體等四大類型。
陶瓷顆粒成形的基本方法有三種，即鑄造法、塑性成 形法和壓製法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自然界中，长石常常和石英等多种矿物共 生。
19
原矿
2.2长石的选别工艺 碎 磨
1浮出云母等 杂质矿物2剩 余云母和含铁 矿物被阴离子 捕收剂分离
脱泥 云母浮选 浮选
干燥
筛分
云母
玻璃级长石
细磨 磁选 陶瓷级长石
HF作调整剂,脂 肪酸作捕收剂 实现长石与石
英的分离
尾矿
20
70年代日本采用“硫酸浮选法”，采用 硫酸调整矿浆pH值为2-3；
4
典型硅酸盐矿物的选矿与提纯技术
• 岛状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
蓝晶石类矿物的选矿与提纯工业实践
石榴子石的选矿与提纯工业实践
• 链状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
锂辉石的选矿与提纯工业实践 硅灰石的选矿与提纯工业实践
• 环状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
• 层状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
2
弯曲强度（ MPa ）
49.9
弯曲模量（ MPa ）
4027
悬臂梁冲击强度（KJ/m） 43
维卡软化点（°C）
164
纯聚丙烯 33.99
其它填料
19.20 29.64 43.70
以上为分 别加入碳 酸钙、滑 石、玻纤
17
2 长石和石英的选矿与提纯工业实践
2.1 概述 长石是地壳中分布最广的造岩矿物，约占地壳总
联合浮选法(酸性阳离子和碱性阴离子法联 合)
浮选粒度上限20目, 适于处理入选物料
中含有矿泥
9
促使粘性矿泥 的分散和去除
20目圆筒筛获 得高质量粗粒
云母
酸性阳离子回收云母 工艺图
10
富集和废弃大部分 石英、褐铁矿和重
矿物
碱性法回收云母工艺图
11
联 合 法 回 收 云 母 工 艺 图
12
1.3安徽滁州绢云母选矿试验研究
非金属矿物加工与利用
1
非金属矿物加工与利用
• 概述 • 非金属矿物选矿与提纯技术 • 非金属矿物超细粉碎与分级 • 粉体表面改性 • 其它技术
2
非金属矿物选矿与提纯技术
• 硅酸盐矿物 • 碳酸盐矿物 • 硫酸盐矿物 • 单质非金属矿 • 其它非金属矿
3
硅酸盐矿物选矿与提纯技术
• 硅酸盐矿物浮选的意义与研究进展 • 硅酸盐矿物的晶体结构特性及表面特征 • 典型硅酸盐矿物的选矿与提纯技术
云母的选矿与提纯工业实践
• 架状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
长石和石英的选矿与提纯工业实践
5
1 云母的选矿与提纯工业实践
1.1 概述
• 云母是一种含钾、镁、铁、锂等元素的层状 结构硅酸盐矿物，是一种分布很广的造岩矿 物，包括白云母（KAl 2[Si 3 O 10][OH]2）、 金云母、锂云母、黑云母等。
绢云母含量可 达90%以上
绢云去伊利石、细 石英砂等杂质
pH调整剂：硫酸 水玻璃：抑制剂 2#油：起泡剂 浮选精矿品位：含绢云母品位96%以上，浮 选精矿产率80%-85%，浮选精矿含SiO2 48%，Al2O3 35% K2O 10.5%
15
漂白除铁——除去-20微米中的铁杂质， 提高白度
7
1.2 云母的选矿技术
• 摩擦选矿
料板分选机、螺旋分选机等
• 形状选矿法
圆筒筛、振动筛等
• 浮选 • 风选
之形风选机等
8
浮选技术
回收碎云母 的有效方法
酸性介质中采用阳离子捕收剂（预先脱泥、 硫酸调浆）
碱性介质中采用阳离子或阴离子捕收剂 （采用碳酸钠和木质磺酸钙作调节剂，pH值 8.0-10.5）
• 云母具有良好的化学稳定性、耐热性、电气 性能及机械性能。云母能剥分成有弹性的薄 片，广泛用于无线电、航空、电机、电器工 业及现代尖端科学技术。云母粉在建筑、塑 料、染料、橡胶、造纸等行业也有广泛用途。
6
• 云母结构中二维薄片之间靠分子力松散连接， 层间距为1nm，薄片间较易剥分。一般可将 其剥分成径厚比大，片层极薄的薄片。目前 先进的层状单元矿物粉碎剥磨技术，可剥成 小于含50-100层的片体，片层厚度可小于 100nm，获得在一维方向上具有纳米尺寸的 天然二维纳米薄膜材料。同时云母具有显著 的光吸收蓝移现象，从而屏蔽紫外光性能， 另外还具有微波吸收特性以及催化性质。大 径厚比的云母片是制备功能性珠光颜料的前 提。
抗拉抗剪和耐磨性；耐酸碱，耐高温可达600度以上。
化学组成及结构与高岭土接近，因而具有粘土矿物的特
征，色白粒细，在水和有机介质中悬浮性好。
13
提纯流程：
除砂提纯、浮选、漂白除铁、磨剥
除砂提纯——采用湿筛（325目）和沉降法分级。先用 湿筛法除去大部分细石英砂，筛下部分采用沉降法分级。
以石英砂为 主，石英含 量可达95%
成分 含量 成分 含量
SiO2 75.98
MgO 0.09
原矿多元素化学分析
Al2O3
K2O
Na2O
14.19 4.30
0.40
TiO2 0.17
CaO 0.24
烧失量 2.89
Fe2O3 0.89 合计 99.15
绢云母是一种富含钾的铝硅酸盐，其外观呈鳞片状，
有丝绢光泽，比重2.6-2.7，莫氏硬度2-3。具有极佳的
中国“无氟无酸”浮选工艺，在近于中性 的矿浆自然pH值下，使用阴阳离子混合捕收 剂，通过适当控制调浆和浮选，实现石英和长 石的分离。
思考题：HF酸活化长石，抑制石英的原 理
21
• 石英断裂时大量Si-O键断裂，酸性条件下无 机阴离子调整剂HF对石英起清洗作用，在HF 作用下导致石英表面OH-含量降低，使Si4+在 矿物表面富集，故矿物表面负电性减弱。
重量的52%，是钾、钠、钙及钡的无水架状硅酸盐 矿物。按化学成分分类，可分为钾长石、钠长石、钙 长石和钡长石。长石是玻璃工业（约占总产量50%60%）和陶瓷工业（约占总产量30%）的主要原料。 另外还广泛用于化工、磨具磨料、玻璃纤维、电焊条 等工业部门。
18
石英是硅石和硅砂的主要成分，硅石也称 石英石，指石英砂岩、石英岩和脉石英等， 硅砂又称石英砂，包括天然硅砂和人造硅砂。 硅石主要用于玻璃及玻璃制品、冶金熔剂、 耐火材料、陶瓷釉面等。天然优质硅砂具有 天然的滚圆粒形和均匀粒度，广泛用于玻璃、 铸造、化工、石油及其他工业部门。
pH调整剂：硫酸， pH调整至2-3 漂白剂用量在2.7-7Kg/t 产品白度达到 10.5%
磨剥——生产超细粉 在高浓度下，磨剥5H以上，可生产出-2微米 达到90%以上的造纸用填料和涂料级产品。
16
绢云母在聚丙烯中应用结果
性能
加绢云母 的聚丙烯
填充量（%）
30
拉伸强度（MPa）
39.1
断裂伸长率（%）
19
原矿
2.2长石的选别工艺 碎 磨
1浮出云母等 杂质矿物2剩 余云母和含铁 矿物被阴离子 捕收剂分离
脱泥 云母浮选 浮选
干燥
筛分
云母
玻璃级长石
细磨 磁选 陶瓷级长石
HF作调整剂,脂 肪酸作捕收剂 实现长石与石
英的分离
尾矿
20
70年代日本采用“硫酸浮选法”，采用 硫酸调整矿浆pH值为2-3；
4
典型硅酸盐矿物的选矿与提纯技术
• 岛状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
蓝晶石类矿物的选矿与提纯工业实践
石榴子石的选矿与提纯工业实践
• 链状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
锂辉石的选矿与提纯工业实践 硅灰石的选矿与提纯工业实践
• 环状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
• 层状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
2
弯曲强度（ MPa ）
49.9
弯曲模量（ MPa ）
4027
悬臂梁冲击强度（KJ/m） 43
维卡软化点（°C）
164
纯聚丙烯 33.99
其它填料
19.20 29.64 43.70
以上为分 别加入碳 酸钙、滑 石、玻纤
17
2 长石和石英的选矿与提纯工业实践
2.1 概述 长石是地壳中分布最广的造岩矿物，约占地壳总
联合浮选法(酸性阳离子和碱性阴离子法联 合)
浮选粒度上限20目, 适于处理入选物料
中含有矿泥
9
促使粘性矿泥 的分散和去除
20目圆筒筛获 得高质量粗粒
云母
酸性阳离子回收云母 工艺图
10
富集和废弃大部分 石英、褐铁矿和重
矿物
碱性法回收云母工艺图
11
联 合 法 回 收 云 母 工 艺 图
12
1.3安徽滁州绢云母选矿试验研究
非金属矿物加工与利用
1
非金属矿物加工与利用
• 概述 • 非金属矿物选矿与提纯技术 • 非金属矿物超细粉碎与分级 • 粉体表面改性 • 其它技术
2
非金属矿物选矿与提纯技术
• 硅酸盐矿物 • 碳酸盐矿物 • 硫酸盐矿物 • 单质非金属矿 • 其它非金属矿
3
硅酸盐矿物选矿与提纯技术
• 硅酸盐矿物浮选的意义与研究进展 • 硅酸盐矿物的晶体结构特性及表面特征 • 典型硅酸盐矿物的选矿与提纯技术
云母的选矿与提纯工业实践
• 架状硅酸盐矿物的选矿与提纯工业实践
长石和石英的选矿与提纯工业实践
5
1 云母的选矿与提纯工业实践
1.1 概述
• 云母是一种含钾、镁、铁、锂等元素的层状 结构硅酸盐矿物，是一种分布很广的造岩矿 物，包括白云母（KAl 2[Si 3 O 10][OH]2）、 金云母、锂云母、黑云母等。
绢云母含量可 达90%以上
绢云去伊利石、细 石英砂等杂质
pH调整剂：硫酸 水玻璃：抑制剂 2#油：起泡剂 浮选精矿品位：含绢云母品位96%以上，浮 选精矿产率80%-85%，浮选精矿含SiO2 48%，Al2O3 35% K2O 10.5%
15
漂白除铁——除去-20微米中的铁杂质， 提高白度
7
1.2 云母的选矿技术
• 摩擦选矿
料板分选机、螺旋分选机等
• 形状选矿法
圆筒筛、振动筛等
• 浮选 • 风选
之形风选机等
8
浮选技术
回收碎云母 的有效方法
酸性介质中采用阳离子捕收剂（预先脱泥、 硫酸调浆）
碱性介质中采用阳离子或阴离子捕收剂 （采用碳酸钠和木质磺酸钙作调节剂，pH值 8.0-10.5）
• 云母具有良好的化学稳定性、耐热性、电气 性能及机械性能。云母能剥分成有弹性的薄 片，广泛用于无线电、航空、电机、电器工 业及现代尖端科学技术。云母粉在建筑、塑 料、染料、橡胶、造纸等行业也有广泛用途。
6
• 云母结构中二维薄片之间靠分子力松散连接， 层间距为1nm，薄片间较易剥分。一般可将 其剥分成径厚比大，片层极薄的薄片。目前 先进的层状单元矿物粉碎剥磨技术，可剥成 小于含50-100层的片体，片层厚度可小于 100nm，获得在一维方向上具有纳米尺寸的 天然二维纳米薄膜材料。同时云母具有显著 的光吸收蓝移现象，从而屏蔽紫外光性能， 另外还具有微波吸收特性以及催化性质。大 径厚比的云母片是制备功能性珠光颜料的前 提。
抗拉抗剪和耐磨性；耐酸碱，耐高温可达600度以上。
化学组成及结构与高岭土接近，因而具有粘土矿物的特
征，色白粒细，在水和有机介质中悬浮性好。
13
提纯流程：
除砂提纯、浮选、漂白除铁、磨剥
除砂提纯——采用湿筛（325目）和沉降法分级。先用 湿筛法除去大部分细石英砂，筛下部分采用沉降法分级。
以石英砂为 主，石英含 量可达95%
成分 含量 成分 含量
SiO2 75.98
MgO 0.09
原矿多元素化学分析
Al2O3
K2O
Na2O
14.19 4.30
0.40
TiO2 0.17
CaO 0.24
烧失量 2.89
Fe2O3 0.89 合计 99.15
绢云母是一种富含钾的铝硅酸盐，其外观呈鳞片状，
有丝绢光泽，比重2.6-2.7，莫氏硬度2-3。具有极佳的
中国“无氟无酸”浮选工艺，在近于中性 的矿浆自然pH值下，使用阴阳离子混合捕收 剂，通过适当控制调浆和浮选，实现石英和长 石的分离。
思考题：HF酸活化长石，抑制石英的原 理
21
• 石英断裂时大量Si-O键断裂，酸性条件下无 机阴离子调整剂HF对石英起清洗作用，在HF 作用下导致石英表面OH-含量降低，使Si4+在 矿物表面富集，故矿物表面负电性减弱。
重量的52%，是钾、钠、钙及钡的无水架状硅酸盐 矿物。按化学成分分类，可分为钾长石、钠长石、钙 长石和钡长石。长石是玻璃工业（约占总产量50%60%）和陶瓷工业（约占总产量30%）的主要原料。 另外还广泛用于化工、磨具磨料、玻璃纤维、电焊条 等工业部门。
18
石英是硅石和硅砂的主要成分，硅石也称 石英石，指石英砂岩、石英岩和脉石英等， 硅砂又称石英砂，包括天然硅砂和人造硅砂。 硅石主要用于玻璃及玻璃制品、冶金熔剂、 耐火材料、陶瓷釉面等。天然优质硅砂具有 天然的滚圆粒形和均匀粒度，广泛用于玻璃、 铸造、化工、石油及其他工业部门。
pH调整剂：硫酸， pH调整至2-3 漂白剂用量在2.7-7Kg/t 产品白度达到 10.5%
磨剥——生产超细粉 在高浓度下，磨剥5H以上，可生产出-2微米 达到90%以上的造纸用填料和涂料级产品。
16
绢云母在聚丙烯中应用结果
性能
加绢云母 的聚丙烯
填充量（%）
30
拉伸强度（MPa）
39.1
断裂伸长率（%）