在开发和利用非金属矿产资源的方法中,最古老和最简单的一种是直接利用,如建筑用砂、石或粘土。经过机械粉碎和选矿后的产品,提高了资源的利用水平,但本质上还是一种原料,制造某一种材料的原料。非金属矿物和岩石(以下简称非金属矿物)从原料加工成具有特定功能的材料时,加工技术一般要经过两到三个阶段,即初加工、深加工和产品加工。
初加工
初级加工是指矿物或岩石的传统机械加工,包括矿物或岩石的破碎、筛选、研磨和分级,以及以提高有用矿物品位为主要目的的选矿。
加工的首要任务是为材料工业部门提供粒度合格、有用矿物品位的矿物(或岩石)单体颗粒的原料矿物,因此属于矿物原料工业的范畴。非金属矿物原料的初级加工在方法和原理上与冶金和煤炭工业中的选矿机械加工相似,但不同的是,它必须尽量保持和发挥目标矿物固有的技术和物理特征,如矿物晶体形态、纤维或颗粒特征、界面特征、晶体层和片层特征等。从这个意义上说,非金属矿初加工具有较高的技术难度,以及工艺方法和检测手段的多样性。
深加工深加工是指对矿物或岩石制品进行初级加工后,再进一步进行深度精细加工,使主要技术物理和界面化学性能达到高品位、高性能产品的要求。产品经过深加工后,不再是原材料,而是具有特定功能,可以直接使用的材料。深加工产品虽然仍保持原生矿物(或岩石)的单一物质性质和固体分散相特征,但其基本矿物结构和化学成分一般不会发生本质变化,但所使用的主要技术物理和界面性质会有质的飞跃,往往会伴随着物理形态或晶体层结构的变化,如各种超纯或超细矿物制品、膨胀蛭石、膨胀石墨、刮刀涂布级高岭土、煅烧高岭土、疏水性矿物填料等。
产品加工(复合材料)产品通常是指以经过初步加工或深加工的矿物或岩石制品为主要原料之一,结合其他原料(包括其他无机或有机高分子材料),通过各种工艺手段制成的各种结构材料或功能材料。例如石棉/水泥制品、玻璃纤维/环氧树脂制品、摩擦材料、密封材料、云母绝缘纸、板材、岩棉毡、管材、板材、泡沫石棉毡、微孔硅酸钙制品、膨润土净水剂、铝箔/硅酸钙复合板等。
非金属矿物制品与非金属矿物深加工产品的主要区别是:产品通常由两种或两种以上的原料复合而成,所以可以列为& ldquo合成材料& rdquo或者& ldquo复合材料& rdquo的范畴。从材料的形状看,一般具有物理完整性和成型性;从使用的角度来看,产品作为一种材料,都是可以直接利用的功能性材料。
与产品相比,初级或深加工产品的特点是:
除单一原料外,它们在形态上一般保持矿物单体和固体分散相的特征(例如,粒状、微粉状、鳞片状、结晶状或纤维状等。).从用途上看,有些可以直接用作固体分散相的功能材料,更多的是制作其他功能材料的原料或化工原料,间接使用。
在一定条件下,非金属矿物的初加工产品和深加工产品之间,或深加工产品和产品之间,不一定有严格的区别。比如高碳石墨可以作为化学选矿的精矿,也可以作为常规选矿精矿经过化学提纯后的深加工产品;柔性石墨及其纸制品可视为高碳石墨的深加工产品,也可因其成型性和作为密封材料的功能而视为产品。所以人们习惯上有时会把深加工和产品并置,这叫& ldquo深加工产品& rdquo或统称为非金属矿产品。
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