云母超细粉碎加工技术现状

日期: 2024-01-18

作者: 华体会中国

  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;锂云母是富含氧化锂的各种云母的细小鳞片。

  白云母主要的资源国家有印度、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。

  印度是世界白云母最重要的资源国，据报道，世界62%的云母产于印度。印度主要有三条矿带：最大的矿带位于印度恰尔肯德邦，盛产高级红白云母，印度云母总产量的80%来自恰尔肯德邦(比哈尔邦);安德拉邦矿带，以绿色白云母著名;拉贾斯坦邦矿带位居第三位，所产云母为红白云母的变种，质量逊于恰尔肯德邦的白云母。

  美国云母矿主要产自北卡罗来纳，占美国总产量的37%;其次为亚拉巴马、佐治亚、南卡罗来纳和达科他州。北卡罗来纳州目前仅生产碎云母，南卡罗来纳州云母资源主要是产于片岩中的绢云母及伟晶岩中的云母，但规模较小。在南科他州西部黑山，碎云母储量很大。

  巴西是世界片云母主要生产国家之一，在里约热内卢以北与大西洋沿岸平行的地区，有一条长480km、宽192km的白云母矿带，目前云母生产主要位于米纳斯吉拉斯州(Minas Gerais)。

  加拿大拥有世界上最大的金云母矿体，主要是鳞片金云母和粉金云母，产于蒙特利尔以北魁北克的拉维奥列特县舒佐镇。

  马达加斯加的金云母矿床主要位于多凡堡西北的众多伟晶岩矿脉，偶尔赋存在不规则分布的正常或斜切辉岩岩层的矿囊里，辉岩矿层厚度可达50m，个别厚度甚至达到150m;云母矿脉特别不规则，通常厚度为1-5m。

  俄罗斯在许多地区均有云母矿藏，主要有白云母和金云母。白云母矿床主要分布在在西伯利亚地区，该地区结晶片岩中分布有云母伟晶岩矿脉。另外，在卡累利阿一科拉半岛地区有一个云母成矿带，其中在卡累利阿半岛有红白云母及绿白云母、在贝加尔湖西南端有金云母。

  干法生产云母粉一般都会采用粗碎、细碎、超细碎三级破碎，所得云母粉一般纯度较低，特别是使用雷蒙磨之类的强力研磨机械，在研磨中，连石英砂之类的物质都磨成了微米级的粉末，所以云母晶形被严重破坏，颗粒径厚比较低(10倍左右)，晶片多有撕裂、穿孔和表面磨毛等缺陷。这种劣质产品在国外大多数都用在制作牛毛毡、电焊条、钻井泥浆等，一般不用作功能性填料。另外，未经过选矿提纯，产品中铁、铬等元素含量高，催化漆膜的老化，并降低绝缘漆的绝缘等级。

  国外的主要的干法设备有：Kipp-Kelly空气界选机，由加拿大研制，磨矿粒度范围为0.15-1.70mm;之形空气分选机，由美国研制，有效选矿粒度范围为0.23-4.75mm;室式风选机，由原苏联研制，选别鳞片状云母，分选粒度范围为0.15-8mm。

  湿磨云母粉以天然云母(碎云母、制造云母纸的废浆和片麻岩内云母等)为原料，以水为介质的条件下加工制作而成。具有质地纯净、表面十分光滑、径厚比大、附着力强等优点，产品纯度达到95%以上。云母晶片未受到任何破坏或损伤，所以晶片完美无缺，没有穿孔和撕裂等缺陷。晶片极薄，径厚比较大，不含有害杂质，粒度分布集中，品质稳定。

  湿法生产工艺较复杂，生产周期长，水电和药品消耗也多，生产所带来的成本很高，但国际市场上的云母粉一般都用这种技术生产。

  中国云母资源丰富，云母矿几乎分布在全国各地，年总产量约3万t，占世界总产量的10%左右。云母的种类主要是白云母、金云母等，其已开采利用矿区曾有30余处，主要产地是新疆阿尔泰白云母矿、四川丹巴白云母矿、内蒙古土贵乌拉白云母矿、陕西丹凤白云母矿、吉林集安金云母矿、河南镇平金云母矿及河北曲阳白云母矿等。

  我国碎云母的企业大多分布在在河北灵寿县，此外一些企业在生产工业原料的同时生产碎云母及其制品。例如某些冶金企业也从选矿尾矿中回收碎细云母，供应市场。新疆非金属矿公司、四川丹巴云母矿、雅安云母厂以及内蒙古土贵乌拉云母矿等，生产云母粉和云母制品。生产云母纸的有四川雅安云母公司、湖北平安电气公司等，供全国27个省市350多家企业使用，部分产品销往国外。

  该磨的基本结构是：磨的粉碎腔内有三个立式的非常快速地旋转辊，螺旋机槽在磨辊上，非常快速地旋转辊沿筒体周边进行公转与自转，由于旋转的离心力作用使辊子压向容器壁面，云母物料被压碎，辊上的螺旋槽同时对物料进行剪切，使云母物料既受到压力作用又受到剪切作用。

  高速行星式辊轮磨机能对云母进行相对有效的干式和湿式磨矿，磨矿后颗粒的中位径能达到10m或更小;云母物料在磨中停留的时间很短，一般为5-10s;通过调整辊结构，能够获得所需径厚比的云母粉，在湿磨条件下，云母粉可获得20-60范围内的径厚比。

  高压均浆超细剥片机由高压泵和均化器组成。高压均浆超细剥片机工作原理是：通过高压装置，使矿浆处于高压状态，并产生匀化作用。当矿浆到达细小的出口时，使物料以200-300m/s的线速度挤出。大的挤出线速度使矿浆挤出时产生高速剪切作用，同时浆体挤出后瞬间压力的突然降低产生穴蚀效应，以及矿浆高速喷射在特制靶体上所产生的冲击力，致使颗粒与靶体、颗粒之间产生激烈的撞击和碰撞作用，使云母粉或其他矿物材料沿本身发育的解理面、层面、晶面，或解理缝、裂理缝等缺陷层层爆裂、脱落，进而达到超细剥片的目的。

  我国现已开发研制出超细剥片匀化机、高压均浆器等，云母片的径厚比较大，表面特性保持良好。

  该磨机针对片状或层状矿物材料的粉碎特点而设计。云母湿磨机组成是粉碎腔内上、下壁装有固定阻碍棒，中间为一上有固定棒的高速旋轴。它的工作原理是当要粉碎的材料经给粒器挤压入粉碎室内后，在主轴的高速转动下，使粉碎的物料在运动部件的搅拌作用和固定部件的阻碍作用下，受到高频率的摩擦、剪切、弯曲和挤压，从而使粉碎的物料以充分剥离、解理达到磨细的目的。无研磨介质，给料30rmm，得到的产品径厚比32。

  搅拌磨主要有一个静置的研磨筒和一个旋转搅拌器构成。其原理主要是通过搅拌器搅动研磨介质产生冲击、摩擦和剪切作用使物料粉碎。主要的设备有剥片机、立式螺旋搅拌磨等。这些设备是采用特殊的磨矿介质，在云母粉超细剥片中应用效果良好，且可以不损伤云母的表面，并使云母粉的径厚比60。

  射流粉碎机是根据空气动力学原理和多相流理论设计和研制，目的是将干燥无油的压缩空气加速成超音速气流。超音速气流携带物料作高速运动，使物料相互摩擦、碰撞，不断粉碎。通过分级器达到粒度要求的物料由收集器收集;未达到粒度要求的物料返回到破碎室接着来进行粉碎;射流粉碎机分级精度高，产品粒度细，粒径分布范围窄，产量大，d50平均粒度在1-20m范围内可任意调节，可用于云母的超细剥片。

  另外，超细粉碎设备中，气流磨机型号较全，生产厂商多;在防磨损方面也取得较大的进展，如金刚玉内衬气流磨等。

  目前，国内外高档颜料级云母粉大多采用轮碾机制粉。轮碾机有两辊和四辊轮碾机;轮碾压力有靠轮子自身重量的，也有通过液压进行调压的;辊轮有木质、不锈钢等多种材质。德国默克公司使用的轮碾机有四个辊，每对辊在沿大盘轮动的同时还自转，产生强烈的碾搓作用，达到片层开解和表面抛光的作用。但轮碾机间断生产，生产能力低，难于大规模生产。

  (1)云母超细粉碎设备在生产能力，生产大径厚比的高档粉时仍存在不足，有待突破。

  (2)云母粉的分级设备同样要进一步改进和加强，云母粉粉碎完之后，生产的颗粒粒度范围较大，不能够满足客户的要求。

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