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超微粉碎的概念和意義

第壹,超細粉末

由於礦物的種類和用途不同,沒有統壹的粒度要求和標準。但對於壹般材料,人們傾向於將粒徑在10μm以下的材料稱為超細粉體。例如,高嶺土粒度

用壹定的方法(物理的和化學的)將固體物料加工成超細粉末的全過程稱為超細粉碎。

二、非金屬礦物超細粉碎的意義

1.經濟效益

非金屬礦物經過超細粉碎後的增值效益十分可觀。比如石墨:高碳石墨(c = 94.6% ~ 99.0%)6000元/t,0.5μm彩色顯像管用石墨乳30000元/t,高出6倍。雲母渣700 ~ 800元/t,而-325目,徑厚比>;50%濕磨雲母粉4000 ~ 5000元/t;1.25 ~ 1.6 mm的石榴石作為優質軟磨料1000元/t,加工成1 ~ 1.5微米的超細拋光粉6000 ~ 7000元/t

由於非金屬礦物經過超細粉碎後經濟效益顯著,國外非金屬礦物加工企業普遍擁有幾條至幾十條生產線,大力開發生產非金屬礦物超細產品,產品規格多樣化、系列化。目前,我國許多非金屬礦加工企業也已經意識到非金屬礦超細加工的增值效益,也在大力開發生產非金屬礦超細粉。

2.拓展非金屬礦產的應用領域。

由於非金屬礦物超細粉碎技術的出現和人們對超細粉體優異性能的認識,許多非金屬礦物突破了傳統的應用範圍,作為功能填料和增強劑廣泛應用於高檔造紙、塑料、橡膠、建材(特別是精密陶瓷原料)、生物工程材料、精細化工原料等領域。

例如白雲母,大面積的白雲母傳統上用作電絕緣材料。但隨著技術的發展,集成電路的廣泛應用,薄膜電容器和陶瓷電容器的問世,過去用量最大、質量較高的電子管雲母片和電容器雲母片的使用量急劇下降;而占雲母質量95%以上的碎雲母(其晶體大小或質量不合格,故不能用於單晶薄片產品)則被視為廢料——雲母粉。經過超細加工,超細雲母粉成為雲母消費領域的主導產品,使雲母的應用領域突破了電工範疇,廣泛進入塑料、橡膠、石化、塗料、建材等非電領域。

高嶺土:傳統的應用領域是陶瓷工業。由於經過超細加工,其超細粉末被廣泛用作塑料、橡膠、造紙等行業的填料或紙張塗料。特別是在造紙工業,歐洲用作造紙填料或塗料的高嶺土占其總質量的80%,我國需要1990,65438+萬噸塗料級高嶺土。而中國當年只生產了65438+10萬噸,其余都是進口。因此,我國造紙工業急需塗料級高嶺土。迫切需要加強開發和研究。

3.適應高新技術和新材料發展的需要。

超細加工可以提高非金屬礦物的比表面積、透明度、吸附性等特性,特別是當材料的粒度小於10μm時,其表面積、光、電、熱、磁和表面特性發生了奇特的變化,使用時可以獲得超常的效果。是很多精細陶瓷原料(陶瓷發動機)、生物工程材料、優質耐火材料、精細化工材料(催化劑)、國防高新材料。

(1)高級功能陶瓷

具有特殊功能(電、磁、聲、光、熱、化學、力學、生物)的陶瓷被稱為鏈狀金屬材料,是僅次於高分子材料的第三大材料。在制備中,為了提高其致密性,降低燒結溫度,提高其強度和韌性,其中壹個關鍵是要求超純、超細、均勻的粉體原料,壹般要求達到1μm,氧化鋁瓷的強度為3000MPa。如果原料粒度小於0.1μm,強度可提高1倍。

(2)矽酸鈣產品

保溫材料,重量輕,保溫效果好,產品容量與原料粒度有關,如應時173 ~ 220kg/m3,原料要求

(3)精細化工

原料粒度越細,比表面積越大,表面活性越高。現在化學工業中的催化劑和觸媒都要求原料粒度細而均勻,如化妝品、牙膏、各種藥膏的添加劑、塗料等。

(四)保健品和藥品

研究揭示,藥物細度的提高(即比表面積的增加)將有助於提高其生物或生理活性,改善臨床應用效果,這將在壹定程度上改變傳統制藥行業,如中藥配方,300 ~ 400g/對,而超微粉只需10g左右。

近10年來,人們對更小的物質顆粒——納米礦物的性質進行了壹些研究和認識。由納米顆粒組成的礦物稱為納米礦物。現在對納米級礦物的研究表明,它的物理性質不同於原子和分子,也不同於大塊晶體。將對未來科技發展產生深遠影響。

熱屬性:

低熔點:2nm金熔點327℃,塊狀金,1065℃。

燒結溫度低:納米級二氧化矽的燒結溫度僅為1100℃,塊體二氧化矽的燒結溫度為1730℃,比傳統顆粒級二氧化矽的燒結溫度低400 ~ 500℃。ZrO2和Al2O3也是如此。

光學屬性:

金屬納米顆粒在可見光下會變黑,表現出對光的完全吸收。比如納米金對可見光的吸收率達到99%,而光滑金箔對光的反射率達到99%,兩者完全相反。它也是雷達波段和紅外波段的最佳吸收體。因此,納米隱身技術是當代高科技隱身技術之壹,如隱身飛機機身表面塗層材料。

表面特征和化學活性:

粒徑在2 ~ 10 nm的粒子占原子總數的50%以上。隨著顆粒尺寸的減小,其比表面積增加,其化學活性大大增加。納米材料將成為21世紀化學工業催化劑的主角。

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