一、絹云母礦物
1、絹云母的結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理性質(zhì):
絹云母是云母家族中一個(gè)種類,為白云母亞種,屬于層狀結(jié)構(gòu)的高鉀高鋁硅酸鹽礦物。它的化學(xué)成分與白云母幾乎一致,晶體化學(xué)式為:K0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2?nH2O,一般化學(xué)成分:SiO2 45-52%, Al2O3 27-37%, K2O 8-11%,H2O4-6%。絹云母的結(jié)構(gòu)與白云母相同為片狀結(jié)構(gòu), 片與片之間的結(jié)合力很弱,沿{001}面呈現(xiàn)極完全解理,晶片具有高彈性、抗拉、抗壓、抗剪、耐熱、絕緣、難溶于酸堿溶液。自然界中絹云母呈微細(xì)鱗片狀產(chǎn)出,而白云母呈疊層大片狀產(chǎn)出,這種差異給高徑厚比微細(xì)絹云母粉的加工帶來好處, 易劈成極薄的片狀,片厚可達(dá)1u以下(理論上可削成0.001u)。絹云母外觀呈灰白色、微黃色、淡綠色、白色等,絲絹光澤強(qiáng)。
2、絹云母在自然界分布特征
自然界天然產(chǎn)出的絹云母,純度很高的礦石很稀少,基本上與其它礦物和雜質(zhì)混合在一起共同產(chǎn)出, 因此值得開發(fā)利用的礦石較少。根據(jù)絹云母的礦床成因,一般將絹云母礦床分為變質(zhì)片巖型絹云母礦床(安徽滁州絹云母礦)、斑巖蝕變型絹云母礦床(江西景德鎮(zhèn)柳家灣瓷石礦)、火山巖蝕變型絹云母礦床(浙南、福建南安等地石英絹云母巖)、次生石英巖型伊利石絹云母礦床(浙東火山碎屑蝕變型伊利石絹云母礦)、粘土巖型絹云母伊利石礦床(北京懷柔、川南等地伊利石粘土礦),其中以片巖型絹云母礦開發(fā)利用價(jià)值好大,因?yàn)樵擃惤佋颇傅V的特征更接近白云母特征。
二、絹云母粉加工方法及產(chǎn)品質(zhì)量比較
絹云母粉生產(chǎn)歸納起來我國(guó)有四種加工方法,其工藝流程不同,所得產(chǎn)品的規(guī)格、品質(zhì)也各不相同,應(yīng)用行業(yè)和性能也絕然不同。
1、 機(jī)械研磨法(干磨法)
這是好原始好簡(jiǎn)單的加工方法。這類研磨機(jī)械的研磨能力極強(qiáng),可將礦石中堅(jiān)硬的雜質(zhì)(如石英砂、鐵礦物等)磨成微米級(jí)的粉體。這種方法的生產(chǎn)成本很低,一噸原礦基本上能生產(chǎn)出一噸產(chǎn)品。但是,干磨加工出來的產(chǎn)品存在兩大缺陷:
缺陷一:產(chǎn)品純度依賴原礦品位。天然礦石中絹云母含量在30 -50%,甚至約20%,而品位較高的原礦卻非常罕見。這種干法產(chǎn)品沒有富集、提純加工,統(tǒng)統(tǒng)磨成粉就是產(chǎn)品,所以產(chǎn)品純度很低,而且隨原礦品位變化而大幅度變化。大量的石英、長(zhǎng)石和其它礦物一起被磨成微米級(jí)的粉末,這些雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用性能影響很大。
缺陷二:產(chǎn)品的形態(tài)學(xué)品質(zhì)差。晶片在強(qiáng)烈研磨作用下受到損害,產(chǎn)生撕裂、穿孔和表面毛糙,特別是晶片的徑厚比(片狀微粒直徑與厚度的比例)很小。原因是從絹云母晶粒上磨下來的晶片的強(qiáng)度相對(duì)較小(遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于雜質(zhì)如石英砂粒),特別容易折斷,而且越薄就越容易折斷,所以用干磨工藝根本無(wú)法形成大徑厚比的晶片。干法產(chǎn)品徑厚比通常在10倍左右,極少能接近或達(dá)到20倍,比表面積通常為2000 -4000 cm2 / ml。粒度分布也很寬。這種絹云母粉在形態(tài)學(xué)上與碳酸鈣、高嶺土、滑石粉等(徑厚比數(shù)倍至10倍)沒有本質(zhì)差異,與涂料工業(yè)應(yīng)用的合理要求(至少50倍,好好70倍以上)相差甚遠(yuǎn)。加之干法絹云母粉的純度很低,其應(yīng)用效果常常還不如滑石粉。
2、氣流分級(jí)提純法(風(fēng)選干法)
這是首屈一指種加工方法的工藝延長(zhǎng),利用粉體中單個(gè)顆粒的重量和比重等差異,通過調(diào)節(jié)風(fēng)力來富集絹云母粉。對(duì)于粒徑為微米級(jí)的粉體,此法只能剔除大顆粒石英砂等雜質(zhì),根本無(wú)法分除微粉雜質(zhì),富集和分離效果很差,產(chǎn)品的雜質(zhì)含量仍然很高,純度一般只有40- 60%,風(fēng)選次數(shù)多、設(shè)備條件和工藝技術(shù)較好時(shí)可達(dá)到50% -80%,但在我國(guó)并不多見。除了絹云母含量略有提高,這種風(fēng)選干法產(chǎn)品的形態(tài)學(xué)問題與上述首屈一指種產(chǎn)品毫無(wú)區(qū)別(晶片撕裂、穿孔、磨毛、粒度分布寬、徑厚比很低),用途如同碳酸鈣、滑石粉,根本無(wú)法形成特殊的功能。
3、水力分級(jí)提純法(淘洗干法)
此法也是首屈一指種加工方法的工藝延長(zhǎng),即,用淘洗代替風(fēng)選。將首屈一指種加工所得粉體置于水中,化成漿液進(jìn)行淘洗,以求分除石英等雜質(zhì)(同時(shí)也可漂白脫色),然后經(jīng)壓濾、干燥、制粉、包裝。由于微米級(jí)粉體的分離難度很大,所以此類產(chǎn)品的純度改善仍然有限,通常僅略高于風(fēng)選法。特別是形態(tài)學(xué)缺陷依舊,因?yàn)楦赡ピ斐傻膿p傷和破壞根本無(wú)法通過淘洗來消除或改變,晶片的損傷與首屈一指種干磨產(chǎn)品一樣嚴(yán)重,徑厚比也仍在10倍左右。這種產(chǎn)品只有白度(使用漂白的話)和粒度分布可有改善,從本質(zhì)上講不能被稱為濕法絹云母粉,而是濕法分級(jí)的干法絹云母粉,或干法淘洗絹云母粉,歸屬于干法系列絹云母粉。市場(chǎng)上許多所謂的“濕法絹云母粉”,實(shí)際上就是這種淘洗過的干法絹云母粉。這種方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品仍然存在形態(tài)學(xué)問題,在涂料中應(yīng)用也無(wú)法形成特殊的功能。
在國(guó)外,各種干法云母粉不作為功能性填料用于涂料和其它材料中,除非是用特殊設(shè)備制成的干法云母粉(我國(guó)還沒有這類生產(chǎn)設(shè)備)。
4、濕法(絹云母生產(chǎn)方法)
由于社會(huì)上常見的絹云母粉都是用上述三種方法生產(chǎn)的,所以目前在涂料工業(yè)上對(duì)絹云母粉的印象普遍較差,認(rèn)為用與不用差不多,沒有意義。但這是一種錯(cuò)覺,真正的濕法絹云母粉是一種高效的功能性填料。
本公司使用濕法技術(shù)生產(chǎn)絹云母粉。濕法工藝比較復(fù)雜,它始于洗礦,將原礦加入水中浸泡,采用弱機(jī)械力設(shè)備(碾輥機(jī)、攪拌磨)將絹云母片和雜質(zhì)分開,絹云母片溢流出來,由此洗除絕大部分非絹云母礦物,得到富集的絹云母懸浮體。然后再用高速離心法除去殘存的沙粒和雜質(zhì),制得高純度絹云母的漿液。好后經(jīng)漂白脫色、分級(jí)沉降、壓濾、干燥、成粉和檢驗(yàn)包裝,得到好終產(chǎn)品(濕法絹云母粉)。產(chǎn)品純度很高(98- 99%)。與以上三種生產(chǎn)方法的根本區(qū)別是:絹云母晶層不是被強(qiáng)大的機(jī)械力研磨剝開的,而是在水和化學(xué)藥品的作用下,晶層片與片之間作用力被削弱,從而自然剝下的。這樣的粉體由于晶片未受任何損傷,晶片很薄(納米級(jí)),徑厚比特別大(100倍左右)。不言而喻,這種真正的濕法絹云母粉絕然不同于任何其它絹云母粉。
5、不同加工方法生產(chǎn)的絹云母粉產(chǎn)品質(zhì)量比較
不同加工方法的產(chǎn)品質(zhì)量相差很大,就是在同一種加工方法情況下,每個(gè)廠家技術(shù)力量和管理水平的差異,以及設(shè)備選型的不同,其產(chǎn)品品質(zhì)也是參差不齊。
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