（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）自然界中質(zhì)純的硅灰石較少，多成類質(zhì)同象固溶體或與其他礦物共生或伴生。常見的伴生礦物有鈣鐵榴石、透輝石、方解石、石英、長石等，有時(shí)還見有黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等金屬礦物與硅灰石伴生。主要的選礦方法有：手選、強(qiáng)磁選、浮選、強(qiáng)磁選－浮選聯(lián)合流程和配合光電選或靜電選預(yù)先流程等。
近幾年硅灰石工業(yè)發(fā)展迅速，隨著新用途的開拓，對硅灰石產(chǎn)品的要求不僅僅是一般的粉狀或塊狀，而更注重深加工產(chǎn)品，比如超細(xì)級硅灰石、高長徑比硅灰石、表面化學(xué)改性硅灰石等。
硅灰石深加工技術(shù)主要涉及超細(xì)粉碎技術(shù)和表面改性技術(shù)。
1 超細(xì)粉碎技術(shù)
超細(xì)粉碎技術(shù)要求所加工的硅灰石粒度細(xì)，并保持其針狀形態(tài)，達(dá)到最大的長徑比。通過特殊粉碎機(jī)械及分離方法，使45μm、38μm 以下的礦粉長徑比為（8～12）:1，部分為15:1；13～10μm 礦粉長徑比為（12～15）:1，部分為20:1；6μm 以下的長徑比仍能保持（10～12）:1。
目前，用于硅灰石針狀粉超細(xì)粉碎加工的設(shè)備主要有機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、氣流磨(又分為扁平式、單噴式、流化床式)、攪拌磨(又分為立式、臥式)、雷蒙磨、振動(dòng)磨等，其工作原理和超細(xì)效果如表1-1 所示。影響硅灰石針狀粉性能指標(biāo)的主要因素有粉碎設(shè)備類型、分散介質(zhì)、粉碎機(jī)械作用力特性等，適量的助磨劑也有利于提高產(chǎn)品的長徑比。硅灰石針狀粉分級設(shè)備主要依賴非纖維礦物分級設(shè)備，并且大部分是將超細(xì)粉碎與分級組合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，分級效果不夠理想，制約了高長徑比纖維礦物超細(xì)粉的生產(chǎn)。分級作業(yè)方式有濕式和干式，一般由前段工藝特性決定。
袁鵬等人研究了振動(dòng)磨制備硅灰石短纖維針狀粉的工藝。吳偉端等人利用超音速氣流磨使硅灰石和硬酯酸在同一粉碎腔碰撞粉碎，制得了粒度均勻、長徑比較大的針狀粉。
梨樹硅灰石礦業(yè)公司目前可生產(chǎn)100 目到2500 目（平均粒度2.49μ）各種規(guī)格的硅灰石粉（L/D＝（12～15:1））。美國NYCO 公司和印度Wolkem 公司是世界上主要的硅灰石生產(chǎn)廠商之一。 NYCO 公司的品牌NYGLOS 8 平均粒徑為8μm，長徑比為17:1；NYGLOS 20 平均粒徑為20μm，長徑比為13；NYGLOS 5 平均粒徑為5μm，纖維長度為60μm。印度Wolkem 公司的超細(xì)硅灰石的品牌為WOLKRON 1008、WOLKRON 1010 及WOLKRON1020；針狀硅灰石粉的品牌為KEMOLIT A60 和KEMOLITD1。
 2 粉體表面改性
粉體表面改性是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對粉體物料表面進(jìn)行處理，根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行有目的地改變粉體材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)，如表面組成、結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)、表面能、表面潤濕性、電性、光性、吸附和反應(yīng)特性等，以滿足現(xiàn)代新材料、新工藝和新技術(shù)發(fā)展的需要。
2.1 國內(nèi)外硅灰石粉體表面改性實(shí)例
長興硅灰石礦有限公司利用硅烷偶聯(lián)劑對硅灰石進(jìn)行改性在塑料中的應(yīng)用，已經(jīng)達(dá)到國外進(jìn)口硅灰石粉的產(chǎn)品性能。沈上越等人的研究表明，硅灰石濕法改性比較理想的工藝為1.5%硬脂酸做改性劑，40%的礦漿濃度，在50℃下改性15 分鐘。
英國 Blue Circle 工業(yè)礦物公司采用氨硅烷和甲基丙稀含氮硅處理硅灰石，經(jīng)機(jī)械及熱。錢柏太等對重質(zhì)碳酸鈣/硅灰石復(fù)合填料進(jìn)行了復(fù)合表面改性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，填料使用硬脂酸/鈦酸脂復(fù)合改性時(shí)改性效果最佳。硬脂酸/鈦酸脂＝0.7/0.3，改性劑總用量為1.2%。并經(jīng)過分析后認(rèn)為，改性機(jī)理是硬脂酸與填料表面的Ca2＋形成化學(xué)鍵，鈦酸脂和羥基形成-Ti-O-M 鍵。性能實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)改性的硅灰石具有一系列優(yōu)點(diǎn)。
李冷、曾憲濱在硅灰石微粉碎過程中，用硬脂酸作表面改性劑進(jìn)行表面改性研究，采用滲透法、沉降法、傅立葉變換、紅外吸收光譜儀和綜合熱分析儀等測定方法，定性定量地檢測了改性的硅灰石粉體，結(jié)果表明：這種簡便易行的改性方法，明顯地提高了硅灰石粉體與高聚物地相容性，使硅灰石由親水變成親油。
目前，梨樹大頂山礦可以生產(chǎn)多種以硅灰石為基料的產(chǎn)品，如 RB 粉（橡膠專用）、超細(xì)白粉、橡膠級ST 鈦白粉、GL－3 冶金保護(hù)渣、GL－5 冶金連鑄顆粒渣、釉面磚粉、硅肥、改性硅灰石粉、塑料填充劑、電器絕緣材料填料、涂料級硅灰石粉、代石棉功能填料等。
歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
|
