新疆云母超细磨矿及磨矿机理研究
|
摘要
云母是一种重要的矿物资源，国内有着丰富、质量好的云母资源。云母具有优良的电绝缘性、耐热性、耐水性、耐化学腐蚀性、弹性和高剥离性，具有其它资源不可替代的优势。随着大片云母资源的日益减少和云母资源的综合利用的开展，云母的产品结构发生了重大变化。云母粉的应用和开发得到了很大的发展，应用范围越来越广泛。云母作为功能材料或填料都需要高纯度、细的粒度和窄的粒度分布、高白度和高径厚比。目前云母资源的开发利用现状是国内生产厂家对云母资源的深加工力度不够，生产的产品属于初级或中级加工产品，不能满足随着科学技术的发展对云母产品所提出的质量要求。
本文对新疆可可托海的云母资源进行了充分、系统的研究。此云母资源属于尾矿产品，含铁很高，达到3.99％左右。进行了湿法磨矿试验，窄级别分级、增白等试验研究，探讨了为获得纯度高，白度高，高径厚比窄级别云母粉的工艺条件和工艺流程。
试验研究结果表明：此种云母资源通过磨矿、分级可以获得云母含量大于90％左右的精矿；通过改变搅拌磨的磨矿方式、磨机转速，可获得不同质量的云母产品。搅拌磨具有生产能力大，工作效率高及产品无污染的特点，磨矿过程中，磨矿介质对云母的粉碎作用主要是冲击、剪切和研磨；采用轮碾机磨矿的方式，可以获得径厚比大(大于60)，光泽很好的云母粉。磨矿产物经过分级，可以精确分级到10-35μm和10-60μm，分级效果明显。通过酸处理可以得到白度大于75％的云母微粉。推荐了云母湿法磨矿加工工艺流程，
本文对云母湿法磨矿采用不同磨矿方式进行了实验研究，通过对矿浆流变特性、磨矿介质的作用方式及助磨剂对磨矿效率的影响机理进行了探讨。
本文对云母湿法磨矿进行了较系统地研究，取得了良好的选矿指标，通过采用不同磨矿方式可以获得满足不同行业的需求，推荐了合理的工艺和设备。对我国云母资源的综合开发利用和地方经济的发展具有促进作用。
Muscovite is a kind of new natural inorganic material. In our country have abundant of resource. Muscovite has the excellent capability insulation. Those capabilities of muscovite cannot substitute by other mineral resource. At present, the domestic level of Muscovite processing is lower, the product mostly are primary or secondary products. With the development of material science those cannot satisfied with the quality requirement. As a functional material or filling are need higher content brightness narrowly particle size distribution and radius-thickness ratio.
This paper had studied the muscovite resource of Xinjiang. This resource is ore dressing byproduct, the content of Muscovite about 85% and the content of Fe2O3 is high, about 3.99%. Study was made systematically and wet grinding, and classification, high gradient magnetic concentration, bleaching, obtained process condition and flowsheet.
Studying showed by wet grinding and classification can obtain concentrate grade over 90%. Enriched ore with higher ratio to diameter to thickness is obtained by changing grinder type, medium and speed. Product brightness increases notably by grinding, acid treatment, brightness can reach 75%. Product granularity uniformity by classification, can obtain 10-35 m and 10-60 m classification product. By above experiments, process flow sheet was recommended. In the course of grinding, grinding medium action on muscovite are impacting, attrition and shearing. Using crushing roller mill can acquire product with higher radius-thickness ratio, over 60. and better luster. In this course muscovite is submitted to attrition and shearing and become size degradation.
This paper studied systemically muscovite processing and surface modification, achieved good concentrate index, recommended reasonable process flow sheet, which will pay part in developing muscovite and economic development in local.
本文对新疆可可托海的云母资源进行了充分、系统的研究。此云母资源属于尾矿产品，含铁很高，达到3.99％左右。进行了湿法磨矿试验，窄级别分级、增白等试验研究，探讨了为获得纯度高，白度高，高径厚比窄级别云母粉的工艺条件和工艺流程。
试验研究结果表明：此种云母资源通过磨矿、分级可以获得云母含量大于90％左右的精矿；通过改变搅拌磨的磨矿方式、磨机转速，可获得不同质量的云母产品。搅拌磨具有生产能力大，工作效率高及产品无污染的特点，磨矿过程中，磨矿介质对云母的粉碎作用主要是冲击、剪切和研磨；采用轮碾机磨矿的方式，可以获得径厚比大(大于60)，光泽很好的云母粉。磨矿产物经过分级，可以精确分级到10-35μm和10-60μm，分级效果明显。通过酸处理可以得到白度大于75％的云母微粉。推荐了云母湿法磨矿加工工艺流程，
本文对云母湿法磨矿采用不同磨矿方式进行了实验研究，通过对矿浆流变特性、磨矿介质的作用方式及助磨剂对磨矿效率的影响机理进行了探讨。
本文对云母湿法磨矿进行了较系统地研究，取得了良好的选矿指标，通过采用不同磨矿方式可以获得满足不同行业的需求，推荐了合理的工艺和设备。对我国云母资源的综合开发利用和地方经济的发展具有促进作用。
Muscovite is a kind of new natural inorganic material. In our country have abundant of resource. Muscovite has the excellent capability insulation. Those capabilities of muscovite cannot substitute by other mineral resource. At present, the domestic level of Muscovite processing is lower, the product mostly are primary or secondary products. With the development of material science those cannot satisfied with the quality requirement. As a functional material or filling are need higher content brightness narrowly particle size distribution and radius-thickness ratio.
This paper had studied the muscovite resource of Xinjiang. This resource is ore dressing byproduct, the content of Muscovite about 85% and the content of Fe2O3 is high, about 3.99%. Study was made systematically and wet grinding, and classification, high gradient magnetic concentration, bleaching, obtained process condition and flowsheet.
Studying showed by wet grinding and classification can obtain concentrate grade over 90%. Enriched ore with higher ratio to diameter to thickness is obtained by changing grinder type, medium and speed. Product brightness increases notably by grinding, acid treatment, brightness can reach 75%. Product granularity uniformity by classification, can obtain 10-35 m and 10-60 m classification product. By above experiments, process flow sheet was recommended. In the course of grinding, grinding medium action on muscovite are impacting, attrition and shearing. Using crushing roller mill can acquire product with higher radius-thickness ratio, over 60. and better luster. In this course muscovite is submitted to attrition and shearing and become size degradation.
This paper studied systemically muscovite processing and surface modification, achieved good concentrate index, recommended reasonable process flow sheet, which will pay part in developing muscovite and economic development in local.
引文
[1] 《云母综合利用编写组》．云母综合利用．中国建筑工业出版社，1984
[2] Monteros,J Esppinosa de Ios,Del Rio,MA,Caceres,R. Sericite clay as a raw material for fabrication of whiteware bodies. Ceramurgia,7(6):334-42,1997
[3] 荣葵一等．非金属矿与岩石材料工艺学．武汉工业大学出版社，1996
[4] 王欣．云母市场及应用领域的展望[J]．福建地质科技情报，1998．1
[5] Espinsa de los Monteros,J,del rio,MA,Martinez-Caceres,R. Sericite clay as a raw material for the fabrication of whiteware bodies. Ceramurgia International,3 (3): 109-14,1977
[6] 张高科等．云母珠光颜料研究进展[J]．建材地质，1997(5)41～44
[7] 徐扬群等．云母薄片表面TiO_2沉积过程的研究[J]．涂料工业，1997(2)23～25
[8] 谭俊如等．银白色云母珠光颜料的制备[J]．化学工业与工程，1995(4)18～24
[9] 董近书等．绢云母在F4303焊条中应用研究[J]．非金属矿，1997(4)42～46
[10] 李苏璋．新型轻质吸音耐火矿物板的研制[J]．建材地质，1994(4)45～49
[11] 付东等．湿法云母粉的开发应用及其发展前景[J]．建材地质，1997(4)25～29
[12] 徐勤．云母塑料增强的研制[J]．安徽地质科技，1997(1)18～21
[13] 沈发奎．复合材料的界面工程现状与绢云母矿物填料应用前景．安徽地质科技，1994(4)30～33
[14] 徐文忻，郭陀珠等．云母矿物材料研究现状及前景[J]．矿产与地质，2001．3：201～204
[15] 龚先政，祖占良，郑水林．云母加工利用技术现状与发展动向．中国非金属矿工业、导刊，2000(5)18～21
[16] 傅东．湿法云母粉分级技术的新突破．矿产保护与利用，1999．1：19
[17] 袁领群．湿法云母粉生产中的几个问题．国土资源与环境，1994(60)15～16
[18] 戴为盛．我国云母纸和湿磨云母粉工业现状及展望．非金属矿，1995．05 45～47
[19] 卢寿慈，李茂林等．多粒级绢云母分级试验研究．矿冶工程，2000．3 31～33
[20] 张明，蒋蔚华，安徽滁州绢云母选矿试验研究．矿产保护与利用，2002．3：20～23
[21] 高惠民等．浙江伊利石绢云母矿物漂白试验研究．化工矿物与加工，1996．1 43～45
[22] 张敬阳．福建硬质绢云母的机械力化学表面改性试验．矿业快报，2001．6 30～34
[23] 张敬阳等．绢云母深加工产品在橡胶中的应用．矿产保护与利用，1998．1 17～18
[24] 李冷，涂文懋，曾宪滨．云母微粉碎研究．武汉工业大学学报，1995．17(3)28～32
[25] 肖美添，吴伟端．硬质绢云母矿超细粉碎工艺研究．化工装备与技术，1996．6 9～11
[26] 曾文清．Slon立环脉动高梯度磁选机及其在非金属矿除铁中的应用．非金属矿，1997(4)47～49
[27] 王兆元．Slon立环脉动高梯度磁选机在长石及霞石非金属矿除铁提纯的工业试验及应用．江西有色金属，1998(2)24～27
[28] 张国旺，严金中，赵湘等．搅拌型球磨机在非金属矿深加工中的应用．中国非金属矿工业导刊，2000(1)22～24
[29] 高惠民，张凌燕，袁楚雄等．伊利石物理选矿提纯实验研究．国外金属矿选矿，1997(7)
[30] Eminov, AM, Alimdjanova, JI, Ismatov. STRUCTURE AND PROPERTIES OF PORCELAIN BASED ON RAW MATERIALS CONTAINING QUARTZ AND SERICITE Keram.z. 1999. (55)4
[31] 曾春水．浅谈磨矿浓度对磨矿效果的影响．中国钨业，1998(2)12～15
[32] Wang, cheng, Bai chunli. Development of new micro-crystal muscovite resource and application of its powder. China powder science and Technology, 2002(4) 42～45
[33] 陈炳辰编．磨矿原理．冶金工业出版社，1989
[34] 袁楚雄，田中凯，刘奇．一种高档次的云母深加工产品—云母钛珠光颜料．国外金属矿选矿，1996(04)14-19
[35] Sadykov, Zhs, Decomposition of Concentrate by Sulfuric Acid Solution.Pt.2.
Metall.Obogashchenie, 1972.7
[36] 孙宝歧．非金属矿深加工．北京：冶金工业出版社，1995
[37] 复宗锐，乔德武，金静．湿磨云母粉改性研究．非金属矿，1995．06：22～26
[38] Terashima, H. Direct method of studying polymer adsorption on to mica surfaces using a commercial Mettle ultra microbalance. Univ oftsukuba, Ibaraki, Jpn, 1998(6). 116～119
[39] Manias, Evangelos; Giannelis, Emmanuel P. Nature of nanometer-thick lubricating films. Fundamentals of Nanoindentation and Nanotribology Materials Research. 1998(5) 165～168
[40] 肖至培．助磨剂在超细粉碎工艺中的应用．矿产保护与利用，1996(2)36～39
[41] Rieder, Milan, Cavazzine. Mica leucite dental porcelain. British Ceramic Transaction, 2001 (6) 260～264
[42] 吴一善，吕红铃．滑石助磨剂的实验研究．中国矿业，1994(4)50～56
[43] Humidity and temperature effect on frictional properties of mica and alkylsilane monolayer self-assembled on mica. Tan Fang;Xiao, Xudong. Langmur v 15 n 1 Jan 5 1999. P244～249
[44] 刘春明，马凤云．助磨剂的开发与研究进展．新疆工学院学报，1995(2)79-84
[45] 汪霖，王允菊，吕光烈等．白云母的剥片及粉碎技术．杭州大学学报(自然科学版)，1995(4)420～425
[46] Zazyczny, Joel. Functional mineral fillers for polyolefins: a look at talc and mica. Proceedings of the 1999 international conference on POLYOLEFINS Ⅸ, p774
[47] 蒋述兴．硅石加工设备的探讨．云南冶金，1997(2)19～24
[48] 崔越昭，吴一善．我国超细粉碎工艺技术现状及发展建议．非金属矿，1998．3
[49] 邢有志．新型湿式轮碾机的设计特点．专瓦，2000(2)
[50] 孙秋艳．轮碾机的改进．全国性建材科技期刊，2002(6)36～37
[2] Monteros,J Esppinosa de Ios,Del Rio,MA,Caceres,R. Sericite clay as a raw material for fabrication of whiteware bodies. Ceramurgia,7(6):334-42,1997
[3] 荣葵一等．非金属矿与岩石材料工艺学．武汉工业大学出版社，1996
[4] 王欣．云母市场及应用领域的展望[J]．福建地质科技情报，1998．1
[5] Espinsa de los Monteros,J,del rio,MA,Martinez-Caceres,R. Sericite clay as a raw material for the fabrication of whiteware bodies. Ceramurgia International,3 (3): 109-14,1977
[6] 张高科等．云母珠光颜料研究进展[J]．建材地质，1997(5)41～44
[7] 徐扬群等．云母薄片表面TiO_2沉积过程的研究[J]．涂料工业，1997(2)23～25
[8] 谭俊如等．银白色云母珠光颜料的制备[J]．化学工业与工程，1995(4)18～24
[9] 董近书等．绢云母在F4303焊条中应用研究[J]．非金属矿，1997(4)42～46
[10] 李苏璋．新型轻质吸音耐火矿物板的研制[J]．建材地质，1994(4)45～49
[11] 付东等．湿法云母粉的开发应用及其发展前景[J]．建材地质，1997(4)25～29
[12] 徐勤．云母塑料增强的研制[J]．安徽地质科技，1997(1)18～21
[13] 沈发奎．复合材料的界面工程现状与绢云母矿物填料应用前景．安徽地质科技，1994(4)30～33
[14] 徐文忻，郭陀珠等．云母矿物材料研究现状及前景[J]．矿产与地质，2001．3：201～204
[15] 龚先政，祖占良，郑水林．云母加工利用技术现状与发展动向．中国非金属矿工业、导刊，2000(5)18～21
[16] 傅东．湿法云母粉分级技术的新突破．矿产保护与利用，1999．1：19
[17] 袁领群．湿法云母粉生产中的几个问题．国土资源与环境，1994(60)15～16
[18] 戴为盛．我国云母纸和湿磨云母粉工业现状及展望．非金属矿，1995．05 45～47
[19] 卢寿慈，李茂林等．多粒级绢云母分级试验研究．矿冶工程，2000．3 31～33
[20] 张明，蒋蔚华，安徽滁州绢云母选矿试验研究．矿产保护与利用，2002．3：20～23
[21] 高惠民等．浙江伊利石绢云母矿物漂白试验研究．化工矿物与加工，1996．1 43～45
[22] 张敬阳．福建硬质绢云母的机械力化学表面改性试验．矿业快报，2001．6 30～34
[23] 张敬阳等．绢云母深加工产品在橡胶中的应用．矿产保护与利用，1998．1 17～18
[24] 李冷，涂文懋，曾宪滨．云母微粉碎研究．武汉工业大学学报，1995．17(3)28～32
[25] 肖美添，吴伟端．硬质绢云母矿超细粉碎工艺研究．化工装备与技术，1996．6 9～11
[26] 曾文清．Slon立环脉动高梯度磁选机及其在非金属矿除铁中的应用．非金属矿，1997(4)47～49
[27] 王兆元．Slon立环脉动高梯度磁选机在长石及霞石非金属矿除铁提纯的工业试验及应用．江西有色金属，1998(2)24～27
[28] 张国旺，严金中，赵湘等．搅拌型球磨机在非金属矿深加工中的应用．中国非金属矿工业导刊，2000(1)22～24
[29] 高惠民，张凌燕，袁楚雄等．伊利石物理选矿提纯实验研究．国外金属矿选矿，1997(7)
[30] Eminov, AM, Alimdjanova, JI, Ismatov. STRUCTURE AND PROPERTIES OF PORCELAIN BASED ON RAW MATERIALS CONTAINING QUARTZ AND SERICITE Keram.z. 1999. (55)4
[31] 曾春水．浅谈磨矿浓度对磨矿效果的影响．中国钨业，1998(2)12～15
[32] Wang, cheng, Bai chunli. Development of new micro-crystal muscovite resource and application of its powder. China powder science and Technology, 2002(4) 42～45
[33] 陈炳辰编．磨矿原理．冶金工业出版社，1989
[34] 袁楚雄，田中凯，刘奇．一种高档次的云母深加工产品—云母钛珠光颜料．国外金属矿选矿，1996(04)14-19
[35] Sadykov, Zhs, Decomposition of Concentrate by Sulfuric Acid Solution.Pt.2.
Metall.Obogashchenie, 1972.7
[36] 孙宝歧．非金属矿深加工．北京：冶金工业出版社，1995
[37] 复宗锐，乔德武，金静．湿磨云母粉改性研究．非金属矿，1995．06：22～26
[38] Terashima, H. Direct method of studying polymer adsorption on to mica surfaces using a commercial Mettle ultra microbalance. Univ oftsukuba, Ibaraki, Jpn, 1998(6). 116～119
[39] Manias, Evangelos; Giannelis, Emmanuel P. Nature of nanometer-thick lubricating films. Fundamentals of Nanoindentation and Nanotribology Materials Research. 1998(5) 165～168
[40] 肖至培．助磨剂在超细粉碎工艺中的应用．矿产保护与利用，1996(2)36～39
[41] Rieder, Milan, Cavazzine. Mica leucite dental porcelain. British Ceramic Transaction, 2001 (6) 260～264
[42] 吴一善，吕红铃．滑石助磨剂的实验研究．中国矿业，1994(4)50～56
[43] Humidity and temperature effect on frictional properties of mica and alkylsilane monolayer self-assembled on mica. Tan Fang;Xiao, Xudong. Langmur v 15 n 1 Jan 5 1999. P244～249
[44] 刘春明，马凤云．助磨剂的开发与研究进展．新疆工学院学报，1995(2)79-84
[45] 汪霖，王允菊，吕光烈等．白云母的剥片及粉碎技术．杭州大学学报(自然科学版)，1995(4)420～425
[46] Zazyczny, Joel. Functional mineral fillers for polyolefins: a look at talc and mica. Proceedings of the 1999 international conference on POLYOLEFINS Ⅸ, p774
[47] 蒋述兴．硅石加工设备的探讨．云南冶金，1997(2)19～24
[48] 崔越昭，吴一善．我国超细粉碎工艺技术现状及发展建议．非金属矿，1998．3
[49] 邢有志．新型湿式轮碾机的设计特点．专瓦，2000(2)
[50] 孙秋艳．轮碾机的改进．全国性建材科技期刊，2002(6)36～37