云母工藝特性及主要用途

1、云母工藝特性及主要用途1、礦石的礦物組成白云母?jìng)ゾr礦石的主要礦物為微斜長(zhǎng)石、長(zhǎng)石、石英和白云母等，次要礦物為黑云母、鐵鋁榴石、電氣石、磷灰石、綠柱石和鈦鐵礦等。金云母礦床礦脈中經(jīng)常出現(xiàn)磷灰石、透閃石、透輝石、方解石、碳酸鹽巖和微斜長(zhǎng)石等礦物。碎細(xì)白云母礦床白云母一般占5070%，鉀長(zhǎng)石及石英占10%左右，微量礦物為磁鐵礦和褐鐵礦。2、目的礦物的礦物特征云母屬于鋁硅酸鹽礦物，具有連續(xù)層狀硅氧四面體構(gòu)造。分為三個(gè)亞類：白云母、黑云母和鋰云母。白云母包括白云母及其亞種(絹云母)和較少見的鈉云母；黑云母包括金云母、黑云母、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。工業(yè)上尤其是電氣工

2、業(yè)中常用的是白云母和金云母。白云母的化學(xué)式為KA12AlSi3O10OH2，其中SiO245.2%、A12O338.5%、K2O11.8%、H2O4.5%，此外，含少量Na、Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe和F等。金云母的化學(xué)式為KMg3AlSi3O10F,OH2,其中K2O710.3%、MgO為21.429.4%、A12O3為10.817%、SiO2為38.745%、H2O為0.34.5%,含少量Fe、Ti、Mn、Na和F等。a、晶系、晶形。云母多為單斜晶系，呈疊板狀或書冊(cè)狀晶形，發(fā)育完整的為具有六個(gè)晶體面的菱形或六邊形，有時(shí)形成假六方柱狀晶體。b、解理、打象或壓象。云母具有完善的001解

3、理，可以剝分。理論上白云母能剝分成10左右，金云母可剝分成5或10左右的薄片。云母晶體的隱伏解理，即為打象和壓象。c、顏色、光澤和透明度。白云母薄片一般無色透明，但往往染有綠、棕、黃和粉紅等色調(diào)；玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤。金云母通常呈黃色、棕色、暗棕色或黑色；玻璃光澤，解理面呈珍珠或半金屬光澤。白云母的透明度為71.787.5%，金云母為025.2%。d、硬度和彈性。白云母莫氏硬度為22.5，金云母為2.782.85；白云母的彈性系數(shù)為(1475.92092.7x106Pa(1505021340kg/cm2)，金云母的為(1394.51874.05)x106Pa(1422019110kg/c

4、m2)。五、工藝特性及主要用途1、工藝特性物理性能。云母的物理性能主要取決于云母晶體的大小，由解理和硬度決定的剝分性以及云母的顏色透明度和彈性等。工業(yè)云母多呈疊板狀或書冊(cè)狀晶形，晶體大小不等，厚度從幾毫米到幾十厘米，一般只要晶體有效面積大于或等于4cm2,就具有直接利用價(jià)值。當(dāng)然晶體面積越大，價(jià)值越高。云母的剝分性能由云母的解理和硬度所決定。云母獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，使其具有一組極完全的底面解理，這成為工業(yè)云母技術(shù)加工剝分的重要性能。理論上白云母能剝分到10左右，金云母可剝分到510左右，因此，白云母和金云母可按工業(yè)要求，剝分任意厚度的平整薄片，以滿足電器、電子工業(yè)對(duì)云母的要求。云母的硬度均較低，白

5、云母為22.5，鎂硅白云母為2.37，金云母為2.782.85。云母的硬度越大，越難剝分。白云母、鎂硅白云母的剝分性能較好，金云母略差。云母的顏色特征常用來表征云母的絕緣性能，工業(yè)云母一般以淺色白云母為好，金云母次之，黑云母的絕緣性能最差。白云母的彈性系數(shù)為1534621760bar，金云母為1450019480bar，工業(yè)上利用云母作絕緣材料時(shí)，對(duì)其彈性有嚴(yán)格的要求。電氣性能。云母絕緣性能的優(yōu)劣，是決定其工業(yè)利用價(jià)值的最主要的因素，云母絕緣性能由云母的電氣性能所決定，通過測(cè)試擊穿電壓和擊穿強(qiáng)度等確定云母的電氣性能。據(jù)我國(guó)各礦區(qū)云母的測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)，當(dāng)云母片厚為0.015mm時(shí)，平均擊穿電壓2.

6、05.7kV，擊穿強(qiáng)度為133407kV/mm。光學(xué)性質(zhì)。云母的光學(xué)性質(zhì)列于表2。白云母：工業(yè)上主要是直接利用云母自然晶體加工成所需產(chǎn)品。沒有缺陷的云母晶體愈大，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值愈高，因此在云母礦石選礦過程中，要盡可能地保護(hù)云母自然晶體不受破壞。目前，對(duì)于晶體輪廓面積大于4cm2的片云母的選礦，主要根據(jù)云母晶體與脈石在形狀和摩擦系數(shù)方面的差異來進(jìn)行，常用的方法有手選、摩擦選、形狀選。對(duì)于晶體輪廓面積小于4cm2的碎云母，則主要是根據(jù)它與脈石表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異來進(jìn)行分選的，采用的方法為浮選法。片云母選礦方法及其流程a、手選。工人在采礦工作面或坑口礦石堆上，揀選已單體分離的云母；云母與脈石的連生體用

7、手錘敲碎，再選出其中的云母。b、摩擦選礦。根據(jù)成片狀的云母晶體的滑動(dòng)摩擦系數(shù)與渾圓狀脈石的滾動(dòng)摩擦系數(shù)的差別，而使云母晶體和脈石分離。所用設(shè)備之一為斜板分選機(jī)。該機(jī)是由一組金屬斜板組成，每塊斜板長(zhǎng)1350mm、寬1000mm,其下一塊斜板的傾角大于上一塊斜板的傾角。每塊斜板的下端都留有收集云母晶體的縫隙，其寬按斜板排列順序依次遞減?？p隙前緣裝有三角堰板。在選別過程中，大塊脈石滾落至石堆；云母及較小脈石塊經(jīng)堰板阻擋，通過縫隙落下一斜板。依次在斜板上重復(fù)上述過程，使云母與脈石逐步分離。目前，摩擦選礦工藝及設(shè)備尚不完善，因此在云母礦石選礦中，該法尚未得到廣泛應(yīng)用。C、形狀選礦。根據(jù)云母晶體與脈石的形

8、狀不同，在篩分中透過篩子的篩縫、篩孔的能力不同，使云母和脈石分離。選別時(shí)，采用一種兩層以上不同篩面結(jié)構(gòu)的篩子，一般第一層篩篩網(wǎng)為條形；第二層篩篩網(wǎng)為方形。當(dāng)原礦進(jìn)入篩面后，由于振動(dòng)或滾動(dòng)作用，片狀云母及小塊脈石可以從條形篩縫漏至第二層篩面；因第二層是格篩，故可篩去脈石留下片狀云母。形狀選礦法具有流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、生產(chǎn)率高、分選效果好等優(yōu)點(diǎn)，因而在云母礦山中得到了廣泛應(yīng)用。碎云母的選礦方法及其流程a、浮選依據(jù)云母與脈石的表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同進(jìn)行分選。礦石經(jīng)破碎、磨礦使云母單體解離，在藥劑作用下，云母成為泡沫產(chǎn)品而與脈石分離。云母浮選可以在酸性或堿性礦漿中進(jìn)行，長(zhǎng)碳鏈醋酸胺類的陽離子和脂肪酸類的

9、陰離子為云母的捕收劑。云母浮選工藝流程中需經(jīng)過三段粗選、三段精選，才能獲得云母精礦。因此，云母礦石浮選用以回收偉晶巖和云母片巖中14目以下的云母和細(xì)粒云母。在我國(guó)，云母礦石浮選尚未得到生產(chǎn)應(yīng)用。B、風(fēng)選云母風(fēng)選多通過專用設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。其工藝過程一般為：破碎-篩分分級(jí)-風(fēng)選。礦石經(jīng)過破碎之后，云母基本上形成了薄片狀，而脈石礦物長(zhǎng)石、石英等呈塊狀顆粒。據(jù)此，采用多級(jí)別的分級(jí)把入選物料預(yù)先分成較窄的粒級(jí)，據(jù)其在氣流中的懸浮速度之差異，采用專用風(fēng)選設(shè)備進(jìn)行分選。風(fēng)選法適用于水源缺乏地區(qū)，已用于實(shí)際生產(chǎn)。2、開發(fā)生產(chǎn)實(shí)例(1)四川丹巴云母礦選礦廠該廠入選原礦品位為9.1kg/m3,其中片云母占44%。選礦

10、工藝流程如圖1所示。原礦經(jīng)人工揀選出大片云母后，給入選礦廠固定棒條篩，篩縫尺寸為100mm。+100mm物料進(jìn)入顎式破碎機(jī)破碎后，與棒條篩篩下產(chǎn)品一起進(jìn)入XB一602型振動(dòng)篩分選。該篩有兩層篩網(wǎng)，上層是角鋼制成的棒條篩，篩縫寬20mm;下層為20 x20mm方孔篩網(wǎng)，經(jīng)分選后得3種產(chǎn)物：大于20mm篩縫尺寸的物料，從中手選出云母和連生體，連生體由人工破碎后手揀出大于4cm2的云母；小于20mm篩縫、大于20mm方篩孔的物料，也從中手選出云母和連生體，連生體人工破碎后揀出大于4cm2的云母；小于20mm方篩孔的物料全部廢棄,作為尾礦。該廠生產(chǎn)能力為10t/h,精礦品位100%，回收率92%。靈壽

11、云母礦選礦廠該廠入選原礦碎片白云母占5668%，鉀長(zhǎng)石及石英占10%左右，磁鐵礦和褐鐵礦微量。選礦工藝流程如圖2所示。首先對(duì)原礦進(jìn)行破碎，達(dá)到單體分離。然后進(jìn)行分級(jí)，分成數(shù)個(gè)較窄粒級(jí)進(jìn)入風(fēng)選作業(yè)。風(fēng)選作業(yè)的主要設(shè)備是申800振動(dòng)式空氣分選機(jī)和旋振篩。風(fēng)選前礦石破碎，采用錘式破碎機(jī)解離。入選最佳粒度30.25mm。采用預(yù)先分級(jí)、控制分級(jí)可提高風(fēng)選設(shè)備的有效處理能力，減少風(fēng)選作業(yè)段數(shù)，保證精礦質(zhì)量。該廠生產(chǎn)能力0.81.0t/h，精礦平均品位99.06%，回收率82.27%。八、開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1、開發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問題及解決對(duì)策(1)開發(fā)利用現(xiàn)狀：中國(guó)云母礦已開采利用礦區(qū)曾有30余個(gè)，主要

12、產(chǎn)地有：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白云母礦等。目前，我國(guó)單獨(dú)生產(chǎn)碎云母的企業(yè)除河北靈壽外，大多在生產(chǎn)工業(yè)原料的同時(shí)生產(chǎn)碎云母及其制品。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，供全國(guó)27個(gè)省市350多家企業(yè)使用，產(chǎn)品并試銷國(guó)外。新疆云母一廠生產(chǎn)耐高溫云母板，生產(chǎn)云母粉的廠家有雅安云母廠、河北靈壽等地，產(chǎn)品除滿足國(guó)內(nèi)需求外，尚可出口。(2)存在問題a、綜合利用率低：云

13、母的綜合利用，國(guó)外已做到工廠無廢料，原料百分之百利用。我國(guó)云母綜合利用率約40%，還有待于擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。b、應(yīng)用領(lǐng)域較窄：近幾年來，國(guó)外云母綜合利用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，在建材、防震、潤(rùn)滑、有機(jī)和無機(jī)復(fù)合材料、密封材料等領(lǐng)域取得了較好的應(yīng)用。綜合加工的產(chǎn)品有10類，100多品種。我國(guó)應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)較窄，近年來已能生產(chǎn)6大類，近30個(gè)品種。解決對(duì)策。加強(qiáng)技術(shù)研究，提高綜合利用率及不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，拓寬市場(chǎng)。2、發(fā)展趨勢(shì)從總的趨勢(shì)看，由于人工合成云母大晶體的成功，世界上對(duì)大片云母的需求量將逐漸減少，因而天然大片云母的開采量將逐年降低。然而對(duì)碎片云母的需求則將繼續(xù)增加。世界上現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)云母還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，

14、合成云母的研制正在加快進(jìn)行。當(dāng)前云母的消費(fèi)結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化，據(jù)估計(jì)，全世界對(duì)片云母的需求量將以每年4.6%的速度持續(xù)下降，而對(duì)碎云母的需求量將以平均每年1.5%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。云母綜合利用產(chǎn)品云母紙和濕磨云母粉以及云母深加工產(chǎn)品，都是國(guó)際市場(chǎng)上比較暢銷的產(chǎn)品。近年來，國(guó)內(nèi)薄片云母需求量將逐年減少，電子管投料片云母的需要量保持平衡，電容器芯片和等外厚片云母等基本飽和。天然片狀云母一般為代用材料所取代。但作為云母綜合利用的產(chǎn)品，云母紙和云母粉以及深加工產(chǎn)品如云母絕緣制品、云母紙電器等開始暢銷。(1)云母紙市場(chǎng)機(jī)械部門早就確定電機(jī)用云母絕緣材料主要用云母紙代替云母薄片。1987年我國(guó)新增發(fā)電設(shè)備能力920萬千瓦，通常按新增10萬千瓦發(fā)電能力需耗用云母紙5噸計(jì)算，約需460噸云母紙。我國(guó)今后能源工業(yè)是發(fā)展重點(diǎn)，“七五”期間，計(jì)劃達(dá)到年產(chǎn)1000萬