在非金屬礦物的加工中廣泛應(yīng)用粉體加工技術(shù), 如粉碎、分級(jí)、提純、改性、固液分離、鍛燒、造粒、包裝等。礦種多、應(yīng)用領(lǐng)域廣、技術(shù)指標(biāo)要求復(fù)雜是非金屬礦物加工的主要特點(diǎn)之一。由于這一特點(diǎn), 非金屬礦的加工工藝也是千差萬(wàn)別的。有些非金屬礦可以直接粉碎加工成商品, 如方解石有些必須要進(jìn)行提純, 如石墨有些應(yīng)用領(lǐng)域只需對(duì)非金屬礦進(jìn)行簡(jiǎn)單的粉碎加工, 如飼料用的石灰石粉, 鑄造用的膨潤(rùn)土以及普通的非金屬礦物填料有些應(yīng)用領(lǐng)域則要求進(jìn)行較深度的加工, 如微電子工業(yè)應(yīng)用的膠體石墨、高純石英石材, 造紙工業(yè)用的高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣顏料, 涂料工業(yè)用的有機(jī)膨潤(rùn)土, 納米復(fù)合材料用的, 新型導(dǎo)電材料用的石墨層間化合物。

2.1 選礦提純

     由于非金屬礦物成礦的特點(diǎn)及應(yīng)用的特點(diǎn), 工業(yè)上大多數(shù)非金屬礦物, 如石灰石、方解石、大理石、白云石、石膏、重晶石、滑石、葉蠟石、綠泥石、膨潤(rùn)土、伊利石、硅灰石、煤系硬質(zhì)高嶺巖、玻璃原料石英巖等只進(jìn)行簡(jiǎn)單的揀選和分類(lèi)進(jìn)行粉碎、分級(jí)、改性活化和深加工。目前工業(yè)上進(jìn)行選礦提純的非金屬礦主要有石棉、石墨、軟質(zhì)高嶺土、硅藻土、高純石英、云母、石榴子石、藍(lán)晶石、夕線石、蛙石、菱鎂礦、長(zhǎng)石、金紅石、錯(cuò)英砂以及螢石、磷灰石、鉀鹽等。

     石棉主要采用風(fēng)選和篩分分級(jí)石墨天然可浮性好, 主要采用浮選, 對(duì)要求固定碳含量達(dá)到95以上的高純石墨采用化學(xué)選礦強(qiáng)酸、堿處理和高溫鍛燒軟質(zhì)高嶺土主要采用重選水力旋流器和離心分級(jí)除砂, 強(qiáng)磁或高梯度磁選機(jī)及化學(xué)漂白還原和氧化漂白除鐵增白硅藻土主要采用擦洗分散、分級(jí)除晶質(zhì)二氧化硅、選擇性沉降分離粘土高純石英主要采用酸浸和純水洗滌云母則主要根據(jù)進(jìn)行人工或機(jī)械揀選及摩擦選礦以及風(fēng)選和重選除砂石榴子石主要采用搖床分選夕線石和藍(lán)晶石則在去除礦泥的基礎(chǔ)上主要采用浮選長(zhǎng)石主要采用磁選, 與石英分離時(shí), 主要采用浮選蛙石主要利用其膨脹后與脈石礦物的密度差采用簡(jiǎn)單的風(fēng)選和水選菱鎂礦主要采用熱選, 即控溫鍛燒后進(jìn)行分選金紅石和錯(cuò)英砂主要采用電選、磁選和重選綜合力場(chǎng)選礦工藝螢石主要采用浮選磷礦的選礦工藝比較復(fù)雜, 依原礦性質(zhì)不同有浮選、重選、焙燒等方法。

2.2 粉碎分級(jí)

      目前, 非金屬礦物粉體的粉碎加工根據(jù)產(chǎn)品的粒度大小大體分為:破碎(產(chǎn)物粒度35-1mm)、磨礦或磨粉(產(chǎn)物粒度1000-10μm)及超細(xì)粉碎或超細(xì)磨(產(chǎn)物粒度10-0.1μm)3個(gè)層次。每一層次還可以細(xì)分為幾個(gè)不同的作業(yè)段, 如破碎可以分為粗破碎、細(xì)破碎磨礦可以分為粗磨(20-200)目和細(xì)磨(≥325)目。各個(gè)不同粉碎和分級(jí)層次所應(yīng)用的主要設(shè)備列于表2。

     近年來(lái), 我國(guó)非金屬礦物粉體的加工設(shè)備發(fā)展較快,超細(xì)粉碎和精細(xì)分級(jí)設(shè)備的制造廠商已超過(guò)70家, 能生產(chǎn)氣流磨、機(jī)械沖擊式磨機(jī)、攪拌球磨機(jī)、振動(dòng)球磨機(jī)、旋轉(zhuǎn)筒式球磨機(jī)、連續(xù)式行星球磨機(jī)、塔式磨、旋磨機(jī)、分級(jí)自磨機(jī)、高壓射流粉碎機(jī)等各種超細(xì)粉碎和各種干式和濕式精細(xì)分級(jí)設(shè)備。

2.3 表面改性

    在塑料、橡膠、膠粘劑等高分子材料或高聚物基復(fù)合材料中應(yīng)用的非金屬礦物填料、油漆涂料、涂層材料等中應(yīng)用的非金屬礦物填料和顏料、吸附催化非金屬礦物材料還要進(jìn)行表面處理或表面改性, 以提高其應(yīng)用性能。表面改性的方法主要是表面化學(xué)包覆、沉淀反應(yīng)包膜、插層改性等采用的表面改性劑包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物二大類(lèi), 改性工藝包括干法和濕法改性設(shè)備主要有連續(xù)式的粉體表面改性機(jī)、間歇式的加熱攪拌機(jī)、渦流磨、攪拌反應(yīng)罐和反應(yīng)釜等。表3所示為目前非金屬礦物粉體表面改性常用的改性劑及改性設(shè)備。