图1云母
云母可分为白云母、黑云母和锂云母三大类,其中白云母包括白云母、绢云母和钠云母。黑云母包括黑云母、金云母、铁黑云母和锰黑云母;褐煤是富含氧化锂的各种云母的细鳞片。
1.世界云母粉加工技术现状
白云母的主要资源国是印度、巴西、马达加斯加、阿根廷和俄罗斯。金云母资源主要产于加拿大、俄罗斯和阿根廷。
图2印度的云母矿印度是世界上最重要的白云母资源国。据报道,世界上62%的云母产于印度。印度主要有三个矿带:最大的一个位于印度卡尔金德邦,那里盛产高品位白云母,印度云母总产量的80%来自卡尔金德邦(比哈尔邦);安德拉邦矿带,以绿色白云母闻名;拉贾斯坦矿带排名第三,产出的云母是白云母的变种,质量不如卡尔金德邦的白云母。
美国云母矿主要产于北卡罗来纳州,占美国总产量的37%;其次是阿拉巴马州、乔治亚州、南卡罗来纳州和达科他州。目前北卡罗来纳州仅产碎云母,而南卡罗来纳州主要云母资源为片岩中的绢云母和伟晶岩中的云母,但规模较小。在南达科他州西部的黑山,有大量的碎云母储量。
巴西是世界上主要的云母生产国之一。在里约热内卢以北与大西洋海岸平行的地区,有一条长480公里、宽192公里的白云母矿带。目前,云母生产主要位于米纳斯吉拉斯州。
加拿大拥有世界上最大的金云母矿体,主要为片状金云母和粉状金云母,产于蒙特利尔北部魁北克省拉维奥市利特县左书镇。
马达加斯加金云母矿床主要位于多番堡西北部的多处伟晶岩矿脉中,偶有产于正常或斜向辉石岩层不规则分布的口袋中,辉石岩层厚度可达50米,有的甚至达150米;云母脉特别不规则,一般1-5m厚。
俄罗斯许多地区都有云母矿床,主要是白云母和金云母。白云母矿床主要分布在西伯利亚,那里的云母伟晶岩脉分布在结晶片岩中。此外,卡累利阿-科拉半岛地区还有一条云母成矿带,包括卡累利阿半岛的红色白云母和绿色白云母,以及贝加尔湖西南端的金云母。
图3云母粉(1)干燥云母粉
干法生产云母粉一般采用粗粉碎、细粉碎和超细粉碎,得到的云母粉纯度一般较低。特别是使用强力研磨机,如雷蒙磨粉机。研磨时,即使是石英砂等物质也被研磨成微米级的粉末,因此云母晶体形态被严重破坏,粒径和厚度相对较低(10倍左右),晶片出现撕裂、穿孔、表面砂光等多种缺陷。这种劣质产品主要用于制造毛毡、焊条、钻井泥浆等。国外有,但一般不作为功能填料使用。另外,未经矿物加工提纯,产品中铁、铬等元素含量高,催化漆膜老化,降低绝缘漆的绝缘等级。
国外干法设备主要有:Kipp-Kelly空气体分离器,由加拿大研制,磨矿粒度从0.15-1.70mm到1.70mm美国研制的Y 空气体分离器,有效选矿粒度范围为0.23-4.75mm;前苏联研制的房间空气分离器可以分离鳞片状云母,粒径范围为0.15-8毫米。
(2)湿磨云母粉
湿云母粉由天然云母(碎云母、制造云母纸的废浆、片麻岩中的云母等)制成。)为原料,以水为介质加工而成。它具有质地纯净、表面光滑、径厚比大、附着力强等优点。产品纯度达到95%以上。云母晶片没有被破坏或损坏,所以晶片是完美的,没有穿孔和撕裂等缺陷。晶片极薄,直径和厚度大,无有害杂质,粒度分布集中,质量稳定。
湿法生产工艺复杂,生产周期长,水、电、药消耗过多,生产成本很高。而国际市场上的云母粉一般都是用这种技术生产的。
2.中国云母粉加工现状
我国云母资源丰富,云母矿几乎遍布全国,年产量约3万吨,约占世界总产量的10%。云母的主要类型有白云母、金云母等。已有30多个矿区,主要产地有新疆阿尔泰白云母矿、四川丹巴白云母矿、内蒙古吐贵乌拉白云母矿、陕西冯丹白云母矿、吉林集安金云母矿、河南镇平金云母矿、河北曲阳白云母矿等。
图4中国云母资源分布中国的碎云母企业主要集中在河北省灵寿县。此外,一些企业在生产工业原料的同时,还生产碎云母及其制品。例如,一些冶金企业还从选矿尾矿中回收细云母供应市场。新疆非金属矿业公司、四川丹巴云母矿、雅安云母厂、内蒙古土贵乌拉云母矿等。,生产云母粉和云母制品。云母纸由四川雅安云母公司、湖北平安电气公司等生产。全国27个省市350多家企业使用,部分产品销往国外。
3.云母超细粉碎设备
(1)高速行星辊磨机
磨机的基本结构是:磨机的研磨室内有三个立式高速旋转的滚筒,螺旋槽在研磨滚筒上。高速旋转的滚筒沿着圆筒的圆周公转和自转。由于旋转的离心力,滚筒压在容器壁上,云母材料被压碎,同时滚筒上的螺旋槽剪切材料,使云母材料既受压力又受剪切。
该行星辊磨机能有效地对云母进行干法和湿法研磨,研磨后颗粒的中值直径可达10 μm;m或更小;云母在磨机中的停留时间很短,一般为5-10s;通过调整滚筒结构,可以获得所需径厚比的云母粉。在湿磨条件下,云母粉可以获得20-60范围内的径厚比。
(2)高压均质超细脱皮机
高压浆料均质机由高压泵和均质机组成。高压浆料均质机的工作原理是通过高压装置使浆料处于高压状态,产生均质作用。当浆料到达小出口时,物料以200-300m/s的线速度挤出,高挤出线速度使浆料在挤出过程中产生高速剪切效应,浆料挤出后压力的突然降低产生空化效应,以及高速浆料喷射对特殊靶产生的冲击力,使颗粒与靶发生激烈的冲击和碰撞, 其使云母粉或其他矿物材料沿自身解理面、面、晶面或解理缝、解理缝等缺陷爆裂脱落,从而达到超细剥离的目的。
目前,我国已开发出超细剥离均质机和高压均质机等。云母片的直径和厚度都比较大,表面特性保持良好。
(3)云母湿磨机
该磨机是为片状或层状矿物材料的破碎特性而设计的。湿式云母磨由上下壁装有固定挡杆的研磨室和中间装有固定挡杆的高速转轴组成。其工作原理是,当被粉碎的物料被谷物给料机挤入粉碎室时,在主轴的高速旋转下,被粉碎的物料在运动部件的搅拌作用和固定部件的阻挡作用下,受到高频摩擦、剪切、弯曲和挤压,使被粉碎的物料得到充分的剥离和劈裂,达到粉碎的目的。无研磨介质,给料:32 .
(4)搅拌研磨
研磨机主要由一个固定的研磨圆筒和一个旋转搅拌器组成。其原理是搅拌器搅拌研磨介质产生冲击、摩擦和剪切来粉碎物料。主要设备有脱皮机、立式螺旋搅拌机等。这些设备采用特殊研磨介质,在云母粉超细剥离中应用效果良好,不损伤云母表面,云母粉径厚比>:60 .
(5)喷射粉碎机
气流粉碎机是根据空的空气动力学原理和多相流理论设计开发的,旨在将干燥无油的压缩空气体加速成超音速气流。超音速气流携带物质进行高速运动,使其相互摩擦碰撞,不断粉碎。通过分级机符合粒度要求的物料被收集器收集;不符合粒度要求的材料返回到破碎室进行进一步破碎;气流磨分级精度高,产品粒度细,粒度分布范围窄,产量大,d50平均粒度为1-20 μm;m范围可任意调整,用于云母超细剥离。
此外,在超细粉碎设备中,气流粉碎机型号齐全,厂家众多;在抗磨方面也有了很大的进步,比如带金刚石内衬的气流磨。
(6)轮式研磨机
目前,国内外高档颜料云母粉多采用砂轮机制粉。辊磨机有两个辊和四个辊;轮压取决于车轮自重,也是由液压来调节的。滚筒由木头、不锈钢和其他材料制成。德国默克公司使用的轮碾机有四个滚轮,每对滚轮沿着大轮旋转,产生强烈的研磨效果,从而达到脱层和表面抛光的作用。但由于轮磨间歇生产,生产能力低,很难大规模生产。
4.我国云母粉加工中存在的问题
(1)云母超细粉碎设备生产能力和大径厚比高档粉体生产能力仍不足,有待突破。
(2)云母粉的分级设备也需要进一步改进和加强。云母粉粉碎后,产生的粒度范围大,不能满足客户的要求。
(3)云母干燥设备的性能有待提高。
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