|
圖1 云母
云母可分為白云母、黑云母和鋰云母三大類，其中白云母包括白云母、絹云母和鈉云母；黑云母包括黑云母、金云母、鐵黑云母和錳黑云母；鋰云母是富含氧化鋰的各種云母的細(xì)小鱗片。
1、世界云母粉加工技術(shù)現(xiàn)狀
白云母主要的資源國(guó)家有印度、巴西、馬達(dá)加斯加、阿根廷和俄羅斯。金云母資源主要產(chǎn)于加拿大、俄羅斯和阿根廷。
圖2 印度云母礦
印度是世界白云母最重要的資源國(guó)，據(jù)報(bào)道，世界62%的云母產(chǎn)于印度。印度主要有三條礦帶：最大的礦帶位于印度恰爾肯德邦，盛產(chǎn)高級(jí)紅白云母，印度云母總產(chǎn)量的80%來(lái)自恰爾肯德邦（比哈爾邦）；安德拉邦礦帶，以綠色白云母著名；拉賈斯坦邦礦帶位居第三位，所產(chǎn)云母為紅白云母的變種，質(zhì)量遜于恰爾肯德邦的白云母。
美國(guó)云母礦主要產(chǎn)自北卡羅來(lái)納，占美國(guó)總產(chǎn)量的37%；其次為亞拉巴馬、佐治亞、南卡羅來(lái)納和達(dá)科他州。北卡羅來(lái)納州目前僅生產(chǎn)碎云母，南卡羅來(lái)納州云母資源主要是產(chǎn)于片巖中的絹云母及偉晶巖中的云母，但規(guī)模較小。在南科他州西部黑山，碎云母儲(chǔ)量很大。
巴西是世界片云母主要生產(chǎn)國(guó)家之一，在里約熱內(nèi)盧以北與大西洋沿岸平行的地區(qū)，有一條長(zhǎng)480km、寬192km的白云母礦帶，目前云母生產(chǎn)主要位于米納斯吉拉斯州（Minas Gerais）。
加拿大擁有世界上最大的金云母礦體，主要是鱗片金云母和粉金云母，產(chǎn)于蒙特利爾以北魁北克的拉維奧列特縣舒佐鎮(zhèn)。
馬達(dá)加斯加的金云母礦床主要位于多凡堡西北的眾多偉晶巖礦脈，偶爾賦存在不規(guī)則分布的正?；蛐鼻休x巖巖層的礦囊里，輝巖礦層厚度可達(dá)50m，個(gè)別厚度甚至達(dá)到150m；云母礦脈特別不規(guī)則，通常厚度為1-5m。
俄羅斯在許多地區(qū)均有云母礦藏，主要有白云母和金云母。白云母礦床主要分布在在西伯利亞地區(qū)，該地區(qū)結(jié)晶片巖中分布有云母?jìng)ゾr礦脈。另外，在卡累利阿一科拉半島地區(qū)有一個(gè)云母成礦帶，其中在卡累利阿半島有紅白云母及綠白云母、在貝加爾湖西南端有金云母。
圖3 云母粉 （1）干法云母粉
干法生產(chǎn)云母粉一般采用粗碎、細(xì)碎、超細(xì)碎三級(jí)破碎，所得云母粉一般純度較低，特別是使用雷蒙磨之類的強(qiáng)力研磨機(jī)械，在研磨中，連石英砂之類的物質(zhì)都磨成了微米級(jí)的粉末，所以云母晶形被嚴(yán)重破壞，顆粒徑厚比較低（10倍左右），晶片多有撕裂、穿孔和表面磨毛等缺陷。這種劣質(zhì)產(chǎn)品在國(guó)外主要用于制作牛毛氈、電焊條、鉆井泥漿等，一般不用作功能性填料。另外，未經(jīng)過(guò)選礦提純，產(chǎn)品中鐵、鉻等元素含量高，催化漆膜的老化，并降低絕緣漆的絕緣等級(jí)。
國(guó)外的主要的干法設(shè)備有：Kipp-Kelly空氣界選機(jī)，由加拿大研制，磨礦粒度范圍為0.15-1.70mm；之形空氣分選機(jī)，由美國(guó)研制，有效選礦粒度范圍為0.23-4.75mm；室式風(fēng)選機(jī)，由原蘇聯(lián)研制，選別鱗片狀云母，分選粒度范圍為0.15-8mm。
?。?）濕磨云母粉
濕磨云母粉以天然云母（碎云母、制造云母紙的廢漿和片麻巖內(nèi)云母等）為原料，以水為介質(zhì)的條件下加工制成。具有質(zhì)地純凈、表面光滑、徑厚比大、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品純度達(dá)到95%以上。云母晶片未受到任何破壞或損傷，所以晶片完美無(wú)缺，沒(méi)有穿孔和撕裂等缺陷。晶片極薄，徑厚比較大，不含有害雜質(zhì)，粒度分布集中，品質(zhì)穩(wěn)定。
濕法生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，水電和藥品消耗也多，生產(chǎn)成本很高，但國(guó)際市場(chǎng)上的云母粉一般都用這種技術(shù)生產(chǎn)。
2、我國(guó)云母粉加工現(xiàn)狀
中國(guó)云母資源豐富，云母礦幾乎分布在全國(guó)各地，年總產(chǎn)量約3萬(wàn)t，占世界總產(chǎn)量的10%左右。云母的種類主要是白云母、金云母等，其已開(kāi)采利用礦區(qū)曾有30余處，主要產(chǎn)地是新疆阿爾泰白云母礦、四川丹巴白云母礦、內(nèi)蒙古土貴烏拉白云母礦、陜西丹鳳白云母礦、吉林集安金云母礦、河南鎮(zhèn)平金云母礦及河北曲陽(yáng)白云母礦等。
圖4 中國(guó)云母資源分布
我國(guó)碎云母的企業(yè)主要集中在河北靈壽縣，此外一些企業(yè)在生產(chǎn)工業(yè)原料的同時(shí)生產(chǎn)碎云母及其制品。例如某些冶金企業(yè)也從選礦尾礦中回收碎細(xì)云母，供應(yīng)市場(chǎng)。新疆非金屬礦公司、四川丹巴云母礦、雅安云母廠以及內(nèi)蒙古土貴烏拉云母礦等，生產(chǎn)云母粉和云母制品。生產(chǎn)云母紙的有四川雅安云母公司、湖北平安電氣公司等，供全國(guó)27個(gè)省市350多家企業(yè)使用，部分產(chǎn)品銷往國(guó)外。
3、云母超細(xì)粉碎設(shè)備
（1）高速行星式輥輪磨機(jī)
該磨的基本結(jié)構(gòu)是：磨的粉碎腔內(nèi)有三個(gè)立式的高速旋轉(zhuǎn)輥，螺旋機(jī)槽在磨輥上，高速旋轉(zhuǎn)輥沿筒體周邊進(jìn)行公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)的離心力作用使輥?zhàn)訅合蛉萜鞅诿妫颇肝锪媳粔核?，輥上的螺旋槽同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行剪切，使云母物料既受到壓力作用又受到剪切作用。
高速行星式輥輪磨機(jī)能對(duì)云母進(jìn)行有效的干式和濕式磨礦，磨礦后顆粒的中位徑能達(dá)到10μm或更小；云母物料在磨中停留的時(shí)間很短，一般為5-10s；通過(guò)調(diào)整輥結(jié)構(gòu)，可以得到所需徑厚比的云母粉，在濕磨條件下，云母粉可獲得20-60范圍內(nèi)的徑厚比。
?。?）高壓均漿超細(xì)剝片機(jī)
高壓均漿超細(xì)剝片機(jī)由高壓泵和均化器組成。高壓均漿超細(xì)剝片機(jī)工作原理是：通過(guò)高壓裝置，使礦漿處于高壓狀態(tài)，并產(chǎn)生勻化作用。當(dāng)?shù)V漿到達(dá)細(xì)小的出口時(shí)，使物料以200-300m/s的線速度擠出。大的擠出線速度使礦漿擠出時(shí)產(chǎn)生高速剪切作用，同時(shí)漿體擠出后瞬間壓力的突然降低產(chǎn)生穴蝕效應(yīng)，以及礦漿高速噴射在特制靶體上所產(chǎn)生的沖擊力，致使顆粒與靶體、顆粒之間產(chǎn)生激烈的撞擊和碰撞作用，使云母粉或其他礦物材料沿本身發(fā)育的解理面、層面、晶面，或解理縫、裂理縫等缺陷層層爆裂、脫落，從而達(dá)到超細(xì)剝片的目的。
我國(guó)現(xiàn)已開(kāi)發(fā)研制出超細(xì)剝片勻化機(jī)、高壓均漿器等，云母片的徑厚比較大，表面特性保持良好。
?。?）云母濕磨機(jī)
該磨機(jī)針對(duì)片狀或?qū)訝畹V物材料的粉碎特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。云母濕磨機(jī)組成是粉碎腔內(nèi)上、下壁裝有固定阻礙棒，中間為一上有固定棒的高速旋軸。它的工作原理是當(dāng)要粉碎的材料經(jīng)給粒器擠壓入粉碎室內(nèi)后，在主軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，使粉碎的物料在運(yùn)動(dòng)部件的攪拌作用和固定部件的阻礙作用下，受到高頻率的摩擦、剪切、彎曲和擠壓，從而使粉碎的物料以充分剝離、解理達(dá)到磨細(xì)的目的。無(wú)研磨介質(zhì)，給料<<30rmm，得到的產(chǎn)品徑厚比>32。
（4）攪拌磨
攪拌磨主要有一個(gè)靜置的研磨筒和一個(gè)旋轉(zhuǎn)攪拌器構(gòu)成。其原理主要通過(guò)攪拌器攪動(dòng)研磨介質(zhì)產(chǎn)生沖擊、摩擦和剪切作用使物料粉碎。主要的設(shè)備有剝片機(jī)、立式螺旋攪拌磨等。這些設(shè)備采用特殊的磨礦介質(zhì)，在云母粉超細(xì)剝片中應(yīng)用效果良好，且可以不損傷云母的表面，并使云母粉的徑厚比>60。
?。?）射流粉碎機(jī)
射流粉碎機(jī)是根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理和多相流理論設(shè)計(jì)和研制，目的是將干燥無(wú)油的壓縮空氣加速成超音速氣流。超音速氣流攜帶物料作高速運(yùn)動(dòng)，使物料相互摩擦、碰撞，不斷粉碎。通過(guò)分級(jí)器達(dá)到粒度要求的物料由收集器收集；未達(dá)到粒度要求的物料返回到破碎室繼續(xù)進(jìn)行粉碎；射流粉碎機(jī)分級(jí)精度高，產(chǎn)品粒度細(xì)，粒徑分布范圍窄，產(chǎn)量大，d50平均粒度在1-20μm范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，可用于云母的超細(xì)剝片。
另外，超細(xì)粉碎設(shè)備中，氣流磨機(jī)型號(hào)較全，生產(chǎn)廠家多；在防磨損方面也取得較大的進(jìn)展，如金剛玉內(nèi)襯氣流磨等。
?。?）輪碾機(jī)
目前，國(guó)內(nèi)外高檔顏料級(jí)云母粉大多采用輪碾機(jī)制粉。輪碾機(jī)有兩輥和四輥輪碾機(jī)；輪碾壓力有靠輪子自身重量的，也有通過(guò)液壓進(jìn)行調(diào)壓的；輥輪有木質(zhì)、不銹鋼等多種材質(zhì)。德國(guó)默克公司使用的輪碾機(jī)有四個(gè)輥，每對(duì)輥在沿大盤(pán)輪動(dòng)的同時(shí)還自轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的碾搓作用，達(dá)到片層開(kāi)解和表面拋光的作用。但輪碾機(jī)間斷生產(chǎn)，生產(chǎn)能力低，難于大規(guī)模生產(chǎn)。
4、我國(guó)云母粉加工中存在的問(wèn)題
（1）云母超細(xì)粉碎設(shè)備在生產(chǎn)能力，生產(chǎn)大徑厚比的高檔粉時(shí)仍存在不足，有待突破。
?。?）云母粉的分級(jí)設(shè)備同樣需要進(jìn)一步改進(jìn)和加強(qiáng)，云母粉粉碎完之后，生產(chǎn)的顆粒粒度范圍較大，不能滿足客戶的要求。
?。?）云母干燥設(shè)備的性能有待改進(jìn)。
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
