非金属矿粉碎机

『壹』 粉碎机的未来发展

发展市场
由于粉碎机在各行各业的普遍使用，因此国内外对粉碎机的研究与发展均很重视。日本细川公司研制的ACM型粉碎机，是典型的立轴内分级式微粉碎机，西班牙克拉维约机械制造公司和埃格斯曼特种饲料公司联合设计制造的立式粉碎机系统也大受欧洲各国普遍欢迎。
据了解，中国粉碎机的市场还有很大潜力，但真正有生命力的拳头产品还不多，还有待广大科研人员和制造商们的发明创造，研制出既能解决实际难题，又具有高效率的粉碎机，来添补中国乃至世界的技术空白。
发展方向
未来非金属矿物原料或材料总的发展趋势是高纯、超细和功能化。以高纯超细非金属矿物深加工原料为龙头,综合开发利用各种非金属矿产。虽然可以通过化学合成法制备高纯超细粉体,但成本过高,至今未能用于工业化生产。获得超细粉体的主要手段仍然是机械粉碎方式,用机械方式制取超细粉体所依赖的超细粉碎与分级技术的难度不断增大,其研究深度永无止境。超细粉碎技术是多方面技术的综合,其发展也有赖于相关技术的进步,如高硬高韧耐磨构件的加工、高速轴承、亚微米级颗粒粒度分布测定等。因此,超细粉碎技术的发展应集中在以下几个方面。
(1)开发与超细粉碎设备相配套的精细分级设备及其它配套设备。超细粉碎与分级设备相结合的闭路工艺,可以提高生产效率,降低能耗,保证合格产品粒度。可以说,大处理量、高精度分级设备是超细粉碎技术发展的关键。要更多地从整个工艺系统的角度来进行研究与开发,在现有粉碎设备的基础上改进、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它辅助工艺设备。
(2)提高效率,降低能耗,不断提高和改进超细粉碎设备。超细粉碎技术的关键是设备,因此,首先要开发新型超细粉碎设备及其相应的分级设备,后者似乎更为迫切。助磨剂和表面活性分散剂将应用于超细粉碎工艺中。
(3)设备与工艺研究开发一体化。超细粉碎与分级设备必须适应具体物料特性和产品指标,规格型号多样化,而不存在对任何物料都是高效万能的超细粉碎与分级设备。
(4)开发多功能超细粉碎和表面改性设备。如将超细粉碎和干燥等工序结合、超细粉碎与表面改性相结合、机械力化学原理与超细粉碎技术相结合,可以扩大超细粉碎技术的应用范围。借助于表面包覆、固态互溶现象,可制备一些具有独特性能的新材料。
(5)开发研究与超细粉碎技术相关粒度检测和控制技术。超细粉碎的粒度检测和控制技术,是实现超细粉体工业化连续生产的重要条件之一。粒度测试仪器与测定的控制技术,是与超细粉碎技术密切相关的,必须与这些领域的专家联合攻关。
超细粉碎在朝着纳米级方向进军,与此相关的低污染耐磨材料和纳米级粉体的分散及评价将成为巨大的技术障碍,在这方面的研究将会受到重视。
现代工程技术将需要越来越多的高纯超细粉体,超细粉碎技术在高新技术研究开发中将起着越来越重要的作用。高新技术产业与非金属矿物有着密切的联系,在未来非金属矿深加工技术开发和产业发展中要考虑高新技术及其产业的发展;现代非金属深加工技术与传统产业加工技术相互渗透,其发展必须考虑传统产业的技术改造和进步;为了更好地应用有限的非金属矿资源，必须考虑其综合利用问题。

『贰』 非金属矿选矿加工实例

本章收集了一些技术较成熟、有一定生产规模的企业的生产实例。

一、中国高岭土公司

水洗高岭土选矿加工实例。

（一）工艺流程

中国高岭土公司矿石性质比较复杂，下面所列为无尾矿的选矿工艺（图3-1-1）

表3-17-1

（三）指标

产量100t/a，粒度-0.075mm（-200 目）≥98%，105℃挥发分≤1.5%，晶片厚度≤25nm，外观白色或灰白色。

『叁』 　超细粉碎设备的选择

一、非金属矿产超细粉碎的特点

非金属矿产因其种类繁多，应用广泛，超细粉碎加工时不仅对其产品的粒度，而且对其粒度组成、颗粒形状、纯度，甚至表面性质等都有特定的要求，如表3-27至3-30所示。

1.粒度与粒度组成

多数非金属矿超细粉碎产品的应用领域不仅对其平均粒度，而且对粒度分布，如最大颗粒的粒度，60%、80%、90%或97%等通过的粒度均有要求，有的产品还要求比表面积数据等等。如用于造纸涂料的高岭土，一般要求小于2μm含量达80%以上（详见表3-28）。

另外，对于同种非金属矿产，不同用途对其粒度组成的要求也不相同，如图3-39所示，美国硅灰石产品牌号与粒度分布，C-6和C-1级一般用于陶瓷；P-1级和F-1级用于塑料填料；P-4级用作涂料填料和颜料增量剂。

表3-27英国造纸填料级高岭土的质量要求

表3-28美国佐治亚高岭土公司造纸涂料高岭土质量要求

表3-29我国部分滑石粉产品质量技术指标

表3-30美国粉碎石灰石协会重质碳酸钙粒度分布

续表

图3-39Znterpace公司［美］硅灰石产品的粒度分布

2.颗粒形状（或晶形）

某些非金属矿，如硅灰石、高岭土、硅藻土、石墨、云母等，在有些应用领域要求保持其独特的晶形或晶体结构。如造纸涂料用的高岭土颗粒要求保持原晶形的片状结构；硅灰石粉碎产品不管其粒度多细，要求保持其针状结晶，即颗粒的长径比越大越好；硅藻土粉体产品要求保持其硅藻结构；晶体石墨要保持其片状结晶，等等。此外，晶形完好的上述超细粉碎产品，价值也较高。

3.纯度

许多非金属矿粉产品的纯度要求较高，如用于电视机显像管的氧化铝微粉；作润滑剂的石墨乳；用作高级陶瓷、塑料和造纸填料的滑石、高岭土、碳酸钙等。另外，在纯度方面的一个显著特点是，多数非金属矿产品对氧化铁、氧化钛等杂质的含量有严格的要求，这就要求在超细粉碎工艺中必须避免铁质污染。

4.表面物理与化学性质

有些应用领域，如塑料填料、涂料等不仅对非金属矿粉体产品的粒度、纯度有要求，还对其表面物理化学性质，如白度或亮度，亲、疏水性，吸附活性，电性，比表面积等有要求。因此，如能有目的地将超细粉碎加工与机械激活或表面改性和表面包覆结合起来，将简化工艺流程并提高经济效益。

综上所述，在选择非金属矿产超细粉碎工艺设备时应考虑上述特点，并根据非金属矿产的不同种类和不同用途选择合适的超细粉碎工艺设备。

二、超细粉碎设备的选择

要选择合适的超细粉碎设备，首先必须了解超细粉碎设备的性能，包括它的给料粒度、产品细度、处理能力、配套性能、粉碎方式（干法或湿法）等。表3-31列出了各类超细磨设备的粉碎原理、给料粒度和产品粒度以及适用范围和粉碎方式等。

一般干法粉碎工艺，如高速机械冲击式粉碎机等工艺较简单，投资相对较少，但产品细度不如湿法。湿法粉碎，如搅拌磨、振动磨等，产品粒度细，但工艺相对较复杂，投资较高。具体选用时依物料性质、产品用途及质量要求和生产规模等而定。例如高岭土作塑料、造纸等填料可选用干法粉碎工艺设备；但用于造纸涂料时，因对细度和颗粒形状（片状）的要求较高，一般要选用湿法工艺设备。

表3-31各类超细磨设备的一般工作范围

表3-32部分超细粉碎设备及应用实例

续表

续表

续表

续表

表3-32列出了一部分国内外超细磨设备的应用实例与生产厂家。由于许多设备的处理量随物料性质、给料粒度、要求的产品细度等不同而变化，因此，在选用这些设备用于某种物料的超细粉碎时，最好在相同规格的试验设备或样机上进行工业试验，以确定其在一定给料粒度和产品细度条件下的处理量，或在一定处理量前提下所能达到的产品细度。一般来说，在相同条件下，要求的产品粒度越细，处理量越少；要求的产品粒度越粗，则处理量越大。在选择工艺设备时，既要考虑能达到的产品细度，也要有一定规模的处理量。另外，在选用设备时，不仅要考虑主机（粉碎机），还应考虑配套设备，尤其是粗细分级设备。好的精细分级设备不仅能保证产品细度，还能提高粉碎效率。

实践表明，任何好的超细粉碎设备都应有高效的精细分级设备与之配套，否则也难以满足产品细度要求。因此，无论干法或湿法超细粉碎，都应设置相应的能及时分出合格粒级的精细分级设备。

另外，还要考虑投资、环保等因素。

总之，选择粉碎设备时，要综合考虑设备的性能、原料的性质、产品用途、质量标准、生产规格以及投资等多种因素，使得所选择的设备既可满足市场对产品质量的要求，又能获得最大的经济效益。

『肆』 中国非金属矿超细粉碎与精细分级技术现状及发展

郑水林¹ 郭力²

（1.中国矿业大学，北京 100083；中材国际咸阳非金属矿研究设计院，陕西咸阳 712021）

摘要 进入21 世纪以来，伴随造纸、塑料、橡胶、涂料、陶瓷等相关工业部门产品产量的迅速增长和产品质量要求的提高，中国内地非金属矿物超细粉体的产量以年均10%以上的速度增长，2006年各种超细粉体的总产量已超过500×10⁴t。在强劲市场需求的拉动下，非金属矿物超细粉体加工技术与设备也取得了显著进步。本文综述了中国非金属矿超细粉碎、精细分级技术与设备发展现状以及最新进展^［1～13］。

关键词 非金属矿；超细粉碎；精细分级。

作者简介：郑水林，男，生于1956年，中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院教授，博士生导师，长期从事非金属矿物选矿和深加工的教学与研究。Email：[email protected]。

郭力，男，生于1955年，高级工程师，现任中材集团西安工程公司总工程师，《中国宝玉石》杂志总编，自1982年以来一直从事非金属矿选矿和超细深加工技术方面的研究开发工作。

中国工业化超细粉体加工、超细粉碎与精细分级设备的制造始于20世纪70年代末和80年代初。迄今为止，中国超细粉碎技术与设备的发展大体上经过三个阶段。从20世纪80年代初至80年代中期以引进国外技术和设备为主，期间国内的超细粉碎技术、设备制造和工艺刚刚起步，许多方面还基本上是空白。20世纪80年代中期至90年代中期是引进国外技术、设备与国内仿制、开发同步进行的时期，中国的超细粉碎设备体系和超细粉碎技术大体上是在这一阶段形成和发展起来的，现今主要的超细粉碎设备制造厂商也基本上是在这一时期建立起来的。20 世纪90年代中期以后，进入了自主开发和制造为主、引进为辅的阶段，这期间建立的超细粉体加工厂大多采用国产技术和设备。从1996年至今，具有自主知识产权或发明专利的超细粉碎技术和设备的数量较前10年显著增加，设备的处理能力、单位产品能耗、耐磨性、工艺配套和自动控制等综合性能显著提高，与国外先进技术和设备综合性能的差距逐渐缩小。

一、超细粉碎

目前工业上所用的超细粉碎方法主要是机械力方法。主要设备类型有气流磨、高速机械冲击磨、搅拌球磨机、研磨剥片机、砂磨机、振动球磨机、旋转筒式球磨机、行星式球磨机、塔式磨、旋风自磨机、高压辊（滚）磨机、高压水射流磨机、胶体磨等。其中气流磨、高速机械冲击磨、旋风自磨机、高压辊（滚）磨机等为干式超细粉碎设备，研磨剥片机、砂磨机、高压水射流磨机、胶体磨等为湿式粉碎机，搅拌球磨机、振动球磨机、旋转筒式球磨机、行星式球磨机、塔式磨等既可以用于干式也可以用于湿式超细粉碎。表1所示为上述各类超细粉碎设备的粉碎原理、给料粒度、产品细度及应用范围。

气流磨机主要有扁平（圆盘）式、循环管式、流化床逆向对喷式、旋喷式或气旋式等几种机型和数十余种规格（图1）。这些气流磨主要用于滑石、石墨、硅灰石等非金属矿物的超细粉碎加工。

机械冲击或旋击式超细粉碎机是国内非金属矿行业应用较多的超细粉碎设备，广泛应用于煤系高岭土、方解石、大理石、白垩、滑石、叶蜡石等中等硬度以下非金属矿物的超细粉碎加工。图2所示为用于非金属矿物填料和颜料超细粉碎的机械冲击式磨机。

表3 年产万吨生产线的超细研磨技术进展

（四）高长径比针状硅灰石粉体加工技术

高长径比针状硅灰石粉体的加工是硅灰石矿物重要的深加工技术之一，近年来山西泰华公司开发的TH1200矿物纤维制粉系统和南方硅灰石矿业公司的ACM-700E型冲击式粉碎机能够加工长径比12以上的高长比超细硅灰石粉体。这两种设备的粉碎比较大，单位产品能耗较低。

四、结语

进入21世纪以来，伴随造纸、塑料、橡胶、涂料、陶瓷等相关工业部门产品产量的迅速增长和产品质量要求的提高，中国内地非金属矿物超细粉体的产量以年均10%以上的速度增长，2006年各种超细粉体的总产量已超过500×10⁴t。在强劲市场需求的拉动下，非金属矿物超细粉体加工技术与设备也取得了显著进步。未来的发展趋势是提高产品细度（降低粉碎极限）、提高单机产量（设备大型化）、降低（单位产品）能耗和磨耗，稳定产品质量；同时发展高效低耗和大处理量的分级技术和设备；并在现有设备和工艺基础上发展人工智能技术，根据原料特点和产品细度要求自动优化生产工艺配置和操作参数，达到高效、低耗、稳定产品质量的目的。

参考文献

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［11］孙成林，谢文海.超细粉碎机发展的市场空间.中国非金属矿工业导刊，2007（2）：44-46

The Current Situation and Development of Ultra-fine Grinding and Fine Classification Technology for Non-metallic Minerals in China

Zheng Shuilin¹Guo Li²

（¹School of Chemical and Environmental Engineering，China University of Mining and Technology（Beijing Compus），Beijing 100083，China；²Xiangyang Research＆Design Institute of Non-metallic Minerals，Xiangyang Shanxi 712021，China）

Abstract：The paper summarizes the current situation and latest developments of ultra-fine grinding and fine classification technology and equipments for non-metallic minerals in China.

Key words：non-metallic mineral，ultra-fine grinding，fine classification.

『伍』 粉碎机的超细粉碎

超细粉碎机由粗碎、细碎，风力输送等装置组成，以高速撞击的形式达到粉碎机之目的。利用风能一次成粉，取消了传统的筛选程序。 WFJ系列微粉碎机是吸收消化日本细川公司先进产品的优点，根据我国国情设计研制的一种高效微粉机，物料的粉碎与粉闰的分级装于同一机体内，而各自独立运转；具有功能全，结构紧凑，技术性能稳定，噪音代，耗电省效率高，外观美，使用灵活，适应范围广，不产生过粉碎，可调节粉体细度，维修简便等特点，对于粉碎干燥非纤维性物料及矿物质，具有较理想效果。与国内机型相比，制品温度低粒度均匀，特适用于食糖、塑料粉末、中药材等热敏性材料的粉碎。机组有主机、辅机、集管道、电控装置为一组。辅机内有旋风除尘器与滤袋除尘器合二为一的，也可安用户的要滶分开制造使用，主机内装有离心分级装置 ，除可完成粉碎外，还具有分级功能，风先式离心剪切，无筛无网，粉状颗粒可任意调节，物料粉碎后，采用负压输送至排料阀出口，达到制品要求，广泛适用于化工、染料、涂料、医药、食品等各行业不同领域中的超过细粉碎，物料的粉碎、分级到成品是在同一密闭的系统中时进行，经除尘处理，不污染，是当前环保理想的成套设备。
本机特别适用于脆性物料的超微粉碎，物料的硬度在莫氏1-3级为最适，如石墨、高岭土、白炭黑等非金属矿。由于微粉碎机的转速高，进风量大，适用于热敏性物料如合成树脂、硫磺、农药、食品、中草药、磷酸盐、碳酸镁等物品的粉碎。

『陆』 超微粉碎机哪个牌子好

没有绝对的好，看你的需求了，想要粉碎好还是质量好，服务好等。就我厂而言，用过的不过的超微粉碎机，目前在用的也有几个品牌，所以对比也比较明显，综合性能上，觉得普莱申的超微粉碎机比较好，小毛病少，粉碎也比较快一点。主要是它自动化程度高，粉碎过程损耗少。粉碎细度上，振动磨的机子也比气流的细一些。虽然也会一些小毛病，综合来说，这个好点。

『柒』 新型超微粉碎机YSC-701怎么样

超微粉碎机一般是小型机器,别的行业可能不能用.---郑州市艳阳机械厂

『捌』 福建丰力机械科技有限公司怎么样

简介：福建丰力机械科技有限公司成立于2000年，是一家涉足超细粉碎机设备研制、高端零部件铸造与精密机械加工等领域的综合性现代化企业。2008年公司被认定为国家高新技术企业，先后获得25项国家技术专利，是国内粉碎机领域创新的开拓者。公司自主研发的环辊磨广泛用于非金属矿（碳酸钙、重晶石、粉煤灰、石膏等）、并陆续开发了纳米解聚打散粉碎机（50纳米-3微米）、石油焦/灰钙专用粉碎机以及ACM改进机型在各类化工、食品、染料、涂料、农药、橡塑、医药和国防尖端科技等各行业中广泛应用。产品远销全国20多个省、市、自治区及美国、中亚、东南亚等国家和地区。福建丰力机械科技有限公司是福建省第一家生产微米级粉碎与分级设备的高新技术企业，专业从事超细粉碎、非金属矿改性深加工及其技术装备开发制造，拥有多项国家专利和自主知识产权，公司的多项产品填补国内技术空白，在全国技术水平中处于领先水平。
法定代表人：张志聪
成立时间：2000-03-23
注册资本：2000万人民币
工商注册号：350800100022175
企业类型：有限责任公司(自然人投资或控股)
公司地址：龙岩市新罗区工业西路68号民营科技园

『玖』 非金属矿物加工现状

正如上节所述，中国非金属矿矿种多，应用领域广，生产以中小型企业居多，技术指标要求复杂等。因此，非金属矿物的加工工艺也千差万别。有的矿物只需经简单的粉碎加工就可以作为产品出售，如饲料用石灰石粉，铸造用膨润土；有些则需经一种或一种以上的方法提纯加工，才能获得最终产品，如电子管用高纯石墨乳、微电子工业用的高纯石英、造纸工业用的高岭土等。

下面简单介绍中国非金属矿物加工主要方法、工艺技术及主要设备。

一、选矿提纯

20世纪90年代以后，中国非金属矿选矿提纯技术有了较大的发展：①经选矿提纯的非金属矿品种较以前增多；②传统的非金属矿物（如石墨、石棉、高岭土、云母、萤石等）的提纯工艺有了改进；③微细粒非金属矿物的高纯加工技术有了显著的发展。因此，大量低品位和细粒嵌布的有用矿物得到回收，从而显著提高了非金属矿资源的回收率和其他资源的综合利用率。

目前中国常用的非金属矿物选矿方法及选别的矿物简介如下：

（一）浮选法

用于石墨、萤石、石英、长石、霞石正长岩、铝矾土、蓝晶石、夕线石、红柱石、金刚石等。

（二）重选法

1）按粒度分选，用于水洗高岭土、膨润土、凹凸棒石粘土、海泡石、伊利石等粘土矿物。

2）按相对密度分选，用于红柱石、金刚石等。

（三）磁选

用于作涂料、填料的白色矿物的除铁，耐火材料原料矿物除杂，电绝缘材料原料矿物除铁等。

（四）电选

用于电气石、金红石、锆英石、石榴子石、阳起石等矿物的提纯。

（五）化学选矿

1）化学漂白，用还原法除去粘土矿物中的三氧化二铁、用氧化法除去黄铁矿。

2）化学提纯，以化学方法除去矿物中的杂质，用于石墨、金刚石、夕线石、红柱石、硅藻土、蓝晶石等。

3）选择性絮凝，高分子絮凝剂在微细粒矿浆中对某种矿粒发生吸附形成絮团，而对其他矿粒则不发生吸附，仍处于分散状态。高分子选择性絮凝分选主要应用在高岭土的选择性絮凝和铝土矿的选择性絮凝提纯，能有效地脱除赤铁矿和金红石等杂质矿物。

（六）摩擦选

用于石棉、纤维水镁石等纤维矿物以及片状云母矿物的分选。

（七）非金属矿提纯加工存在的主要问题

1）选矿回收率不高，资源综合利用率较低。

2）工业化高纯加工工艺与装备不能满足需要。

3）机械化和自动化程度不高，一些矿山（如滑石、方解石、硅灰石等）还采用人工手选。

二、超细粉碎与分级

利用机械力或化学-机械力，使非金属矿产品达到要求的细度。

（一）超细粉碎与分级工艺

有干法、湿法和干湿法组合三种工艺超细粉碎与分级工艺。

1）干法超细粉碎工艺原则流程（图1-2-1）是：

图1-2-2 湿法超细粉碎原则流程图

该工艺一般用于加工d₉₇≤5μm的超细粉体和对颗粒形状及表面性质有特殊要求的粉体物料。

3）干湿组合工艺：主要用于生产多种不同规格（或细度）的粉体产品，例如煤系煅烧高岭土的超细粉碎加工和重质碳酸钙生产企业，采用干法粉碎出d₉₇（＞5）～10μm，再湿法超细粉碎至d₉₀≤2μm的造纸涂料及重质碳酸钙产品。超细煤系煅烧高岭土加工也是这种干湿法超细粉碎工艺的例子，例如煤系超细煅烧高岭土“双90”产品的主要工艺流程（图1-2-3）是：

图1-2-3 干湿法组合超细粉碎原则流程图

（二）超细粉碎设备

中国非金属矿超细粉碎设备的研制始于20世纪80年代初，通过大量引进国外的技术与设备并消化吸收后发展较快，先后开发出适合中国国情的设备。10年后中国已进入了自主开发和制造为主，引进为辅的阶段。从90年代末至今，中国具有自主知识产权或发明专利的超细粉碎技术和设备的数量较前十年显著增加，从设备的处理能力、单位产品能耗、耐磨材料、工艺配套和自动控制等综合性能显著提高，与国外先进技术和设备综合技术指标的差距逐渐缩小。

1）气流磨超细粉碎设备仍是用于要求产品细度小、纯度高和附加值较大的最佳的设备之一。国产气流磨在仿制和消化吸收国外设备的基础上有所创新，尤其是靶式气流磨、流化床气流磨以及提高扁平式气流磨的耐磨性等方面有一些发明专利和实用新型专利。不足之处是缺少数吨以上的大型设备，单位产品能耗较高。

2）机械冲击式超细粉碎机是中国非金属矿行业选用较多的超细粉碎设备，广泛应用于煤系高岭土、滑石、方解石等中等硬度以下非金属矿物，产品细度一般可达到d₉₇＝10μm，若配以精细分级机则可以生产d₉₇＝5～7μm的超细粉体产品。

通过消化吸收后研制的国产超细粉碎机有：CM51型超细粉碎机、DTM900型超细粉碎机、CLM-2型多级旋磨机、LHJ型超细粉碎机、JCF1000 型机械粉碎机、JZC-400型分级式冲击磨、CZM冲击式粉碎机等。

3）介质超细研磨机包括搅拌球磨机、振动球磨机、旋转筒式球磨机和研磨剥片机、塔式磨、砂磨机、行星球磨机等。国产搅拌磨已广泛应用于高岭土、重质碳酸钙等企业，可干法也可以湿法磨粉，湿法磨矿产品可达d₉₇＝2μm左右，若配以分级机干法磨矿产品细度可达d₉₇＝6μm。搅拌磨型号有：JM型立式螺旋搅拌磨，用于重质碳酸钙、高岭土、重晶石、锆英砂等矿物超细磨碎；国产振动磨有单筒、多筒（2-3）式、WGM-3变频式、MGZ-1型高幅振动磨等机型，广泛应用于石墨、滑石、高岭土、重晶石等矿物细磨和超细磨。振动球磨机可用于各种硬度物料的超细粉碎，国产设备的产品细度干式磨可达d₉₀＝20μm左右，湿式磨产品细度可达d₉₇＝5μm左右。旋转式筒式球磨机，磨矿产品粒度范围较宽，常与分级机组成闭路流程，在给料粒度≤5mm时，产品细度可达d₉₇＝6～7μm。国产研磨剥片机有20 L、80 L、300 L、500 L、800 L等多种机型，采用湿法研磨、多级串联配置连续研磨方式，产品细度可达d₉₅＝2μm左右，已在煤系高岭土和重质碳酸钙的湿法超细粉碎生产中应用。国产CTM型塔式磨采用特殊天然卵石做研磨介质，配上分级机，可用于滑石、膨润土的超细粉碎，产品细度可达d₉₇＝10μm左右。砂磨机有卧式、立式两种机型，国产砂磨机主要用于颜料、填料等研磨分散，近年来也有用于石墨精中矿再磨，产品细度可达d₉₇＝2μm左右。连续式行星球磨机是中国超细粉碎技术领域一项重要进展之一，并已实现了设备大型工业化，XQ600×1500×3型连续式行星球磨机用于超细磨碎滑石、方解石等矿物，可使粒度≤5mm的矿物原料磨细到d₉₇≤10μm细度产品，产量达2000～3000 kg/h。

4）旋风式机械磨（LHJ型）是中国自主研制开发的一种新型干式细粉碎和超细粉碎设备，用于石灰石、方解石、滑石、硅灰石、高岭土、重晶石、石英、长石等物料的粉碎，给料粒度≤40mm，产品细度d₉₇＝40～15μm。若配以精细分级机可生产d₉₇6～7μm左右的超细粉产品。

5）高压射流式粉碎机（超细剥片均化机）具有实用新型专利，该设备已用于云母、高岭土超细粉碎，根据给料粒度大小，一次粉碎可获得d₉₇＝10～45μm的产品。

非金属矿超细粉碎存在的主要问题有：设备大型化不够，国外一些大型气流磨和精细气流分级机的产量比中国大十多倍；大多数生产线基本依赖人工操作和控制，产品质量不够稳定；磨耗和单位产品能耗偏高；还未研制出定型的对特殊晶体形状的专用超细粉碎设备等。

（三）精细分级设备

1）目前国产的干式精细分级设备大都围绕机械冲击式超细粉磨机或气流磨配套使用，MS型分级机分级产品细度可达d₉₇＝10μm左右；MSS和ATP型分级机分级产品细度可达d₉₇＝6μm左右；中国自行研制的LHB型干式精细分级机分级产品细度可达d₉₇＝5～7μm，小时处理能力为2～15 t。

2）国产湿式分级机。有两种类型：一是基于重力沉降原理的水力分级机，二是基于离心力沉降原理的旋流式分级机。后者包括沉降式离心机，如WL-350A、D型和WLdb-600型；卧式螺旋离心分离（级）机、小直径水力漩流器、LS离旋筛、GSDF型超细水力旋分机等。这些都是目前国内高岭土等超细粉湿式细分级的主要设备。其中沉降离心机（包括卧式螺旋离心分级机）的溢流产品细度可达d₉₇＝2μm左右；GSDF型超细水力旋流分级机的溢流产品细度可达到d₉₀＝2μm左右；小直径水力漩流器的溢流产品细度可达到d₈₀＝2μm；LS离旋器的溢流产品细度可达到d₆₀＝2μm。

三、表面改性

许多非金属矿物产品作为无机矿物填料，在塑料、橡胶、胶黏剂等高分子材料工业及高聚物基复合材料领域中占有很重要的地位。它们的作用不但可以提高材料的硬度、刚性、尺寸稳定性、改善材料的力学性能，还能赋予材料某些特殊的物理化学性能（耐腐蚀性、耐候性、阻燃性和绝缘性等）。除此以外，还可降低材料的生产成本。

非金属矿物材料常用的表面改性技术方法有：化学包覆法和沉淀反应法，辅助以机械力化学方法进行改性。

表面化学包覆是一种利用偶联处理、螯合反应、化学吸附来对非金属矿物填料表面进行包覆以提高其表面亲油（即疏水）性的方法。加工过程为：将一定量的表面改性剂（固态或液态）加入粉体填料中，在一定的温度下，借助于搅拌混合或流态化使改性剂与无机填料颗粒表面作用并包覆于填料颗粒表面。改性剂主要有：硅烷、钛酸酯、铝酸酯、铝钛复合等各种偶联剂；硬脂酸等各种表面活性剂；聚乙烯蜡、聚乙二醇等有机低聚物；聚甲基硅氧烷（有机硅）、丙烯酸、丁烯酸、醋酸乙烯等饱和有机酸。主要生产厂家有：张家港国泰华荣化工新材料有限公司、重庆市嘉世泰化工有限公司、南京曙光化工一厂等几十家。

目前，采用较多的表面改性专用设备为SLG型和PSC型连续粉体表面改性机。SLG型表面改性机具有自动加药、生产连续、温度可控、单位产品用药量少、能耗低、颗粒高度分散、自动化程度高、操作简单等优点，主要机型有：SLG-3/300、SLG-3/600型；PSC型机也是一种综合性能较好的粉体表面改性设备，该机采用导热油加热，连续生产，具有改性剂用量少、表面包覆率较高、颗粒不黏结等优点。

沉淀反应改性剂利用化学沉淀在矿物颗粒表面形成一层或多层包覆层。例如用TiO₂、ZrO₂、FeO来包覆白云母、高岭土等粉体表面，用TiO₂包覆SiO₂、Al₂O₃矿粒表面等，沉淀反应改性是应用无机表面改性剂实现改性的。

中国非金属矿物表面改性技术还存在改性工艺比较落后，连续改性工艺和设备还有待进一步推广；偶联剂品种较少，质量也不够稳定；着色云母和珠光云母生产技术落后，产量低，花色品种少，质量也不够稳定，今后需重点加强。

四、热加工

用热处理能脱出矿物的外在水、沸石水及羟基水等，可以改善矿物的性能，煅烧还可将某些矿物尤其是煤系高岭土脱除有机质、增白（包括黑滑石等矿物提纯、增白）。某些矿物（如蛭石）在热力作用下，可膨胀数倍或数十倍，具备新的功能等。

煅烧是提高非金属矿物材料特性的重要方法，也是高岭土、菱镁矿、石膏等矿产品深加工的一种重要工序之一，这些产品主要应用于造纸、塑料、油漆、橡胶、石油化工等工业。例如煅烧高岭土具有优良的光散射能力和特殊的油墨吸收性，作为造纸涂布料，可将纸张的光泽度、平滑度、不透明度和原纸覆盖率比一般水洗高岭土大为改善，也是它能够提高纸张涂层质量、替代昂贵的钛白粉的原因；作为填料用于塑料、橡胶，比一般高岭土具有更好的强度、收缩性、阻燃性、吸湿性和电阻率等；在油漆和其他涂料中，添加煅烧高岭土能使产品更具有较佳的不透明性、薄膜完整性及耐擦洗性。

煅烧煤系高岭土是中国特有的加工技术，该技术包括有湿法超细、煅烧增白、干燥、打散、解聚、分级等技术的加工工艺集成及相应的专用设备，可生产出多个行业应用的煅烧高岭土系列产品。上述技术与装备已在中国山西忻州、大同、内蒙古蒙西、安徽淮北等地一批煤系高岭土企业推广应用，取得显著的经济效益和社会效益。企业规模也由最初的年产几千吨增大至年产3万～5万t。

煅烧工艺：以煤系高岭土煅烧为例（图1-2-4）。

图1-2-4 煅烧煤系高岭土原则流程图

煅烧设备：用于非金属矿的主要有隧道窑、回转窑（包括直接煅烧和隔焰煅烧）、立（竖）窑、倒焰窑和梭式窑等。20世纪90年代引进和仿制隔焰式回转窑发展到近年来的直焰式回转煅烧窑，能量利用率有了提高，并显著降低能耗，减少生产投资。目前，由于设备大型化，直焰式回转窑煅烧技术及解聚分级技术的采用，不仅产品质量得到保证（产品白度≥95%，产品粒度-2μm≥92%），万吨生产能力投资也从5000万元左右下降到2000万元左右。