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偉晶巖礦石的主要礦物為微斜長石、長石、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、碳酸鹽巖和微斜長石等礦物。碎細白云母礦床白云母一般占5070%，鉀長石及石英占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)層狀硅氧四面體構造。分為三個亞類：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，呈疊板狀或書冊狀晶形，發(fā)育完整的為具有六個晶體面的菱形或六邊形，有時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；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,就具有直接利用價值。當然晶體面積越大，價值越高。云母的剝分性能由云母的解理和硬度所決定。云母獨特的晶體結構，使其具有一組極完全的底面解理，這成為工業(yè)云母技術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，對其彈性有嚴格的要求。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，通過測試擊穿電壓和擊穿強度等確定云母的電氣性能。據(jù)我國各礦區(qū)云母的測試結果統(tǒng)計，當云母片厚為0.015mm時，平均擊穿電壓2.

6、05.7kV，擊穿強度為133407kV/mm。光學性質。云母的光學性質列于表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)濟價值愈高，因此在云母礦石選礦過程中，要盡可能地保護云母自然晶體不受破壞。目前，對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)方面的差異來進行，常用的方法有手選、摩擦選、形狀選。對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性質的差異來進行分選的，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摩擦系數(shù)與渾圓狀脈石的滾動摩擦系數(shù)的差別，而使云母晶體和脈石分離。所用設備之一為斜板分選機。該機是由一組金屬斜板組成，每塊斜板長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。依次在斜板上重復上述過程，使云母與脈石逐步分離。目前，摩擦選礦工藝及設備尚不完善，因此在云母礦石選礦中，該法尚未得到廣泛應用。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，采用一種兩層以上不同篩面結構的篩子，一般第一層篩篩網(wǎng)為條形；第二層篩篩網(wǎng)為方形。當原礦進入篩面后，由于振動或滾動作用，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單、設備少、生產(chǎn)率高、分選效果好等優(yōu)點，因而在云母礦山中得到了廣泛應用。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性質的不同進行分選。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行，長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目以下的云母和細粒云母。在我國，云母礦石浮選尚未得到生產(chǎn)應用。B、風選云母風選多通過專用設備來實現(xiàn)。其工藝過程一般為：破碎-篩分分級-風選。礦石經(jīng)過破碎之后，云母基本上形成了薄片狀，而脈石礦物長石、石英等呈塊狀顆粒。據(jù)此，采用多級別的分級把入選物料預先分成較窄的粒級，據(jù)其在氣流中的懸浮速度之差異，采用專用風選設備進行分選。風選法適用于水源缺乏地區(qū)，已用于實際生產(chǎn)。2、開發(fā)生產(chǎn)實例(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物料進入顎式破碎機破碎后，與棒條篩篩下產(chǎn)品一起進入XB一602型振動篩分選。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。首先對原礦進行破碎，達到單體分離。然后進行分級，分成數(shù)個較窄粒級進入風選作業(yè)。風選作業(yè)的主要設備是申800振動式空氣分選機和旋振篩。風選前礦石破碎，采用錘式破碎機解離。入選最佳粒度30.25mm。采用預先分級、控制分級可提高風選設備的有效處理能力，減少風選作業(yè)段數(shù)，保證精礦質量。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1、開發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問題及解決對策(1)開發(fā)利用現(xiàn)狀：中國云母礦已開采利用礦區(qū)曾有30余個，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，我國單獨生產(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云母，供應市場。新疆非金屬礦公司、四川丹巴云母礦、雅安云母廠以及內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27個省市350多家企業(yè)使用，產(chǎn)品并試銷國外。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)品除滿足國內需求外，尚可出口。(2)存在問題a、綜合利用率低：云

13、母的綜合利用，國外已做到工廠無廢料，原料百分之百利用。我國云母綜合利用率約40%，還有待于擴大其應用領域。b、應用領域較窄：近幾年來，國外云母綜合利用領域不斷擴大，在建材、防震、潤滑、有機和無機復合材料、密封材料等領域取得了較好的應用。綜合加工的產(chǎn)品有10類，100多品種。我國應用領域相對較窄，近年來已能生產(chǎn)6大類，近30個品種。解決對策。加強技術研究，提高綜合利用率及不斷擴大應用領域，拓寬市場。2、發(fā)展趨勢從總的趨勢看，由于人工合成云母大晶體的成功，世界上對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。然而對碎片云母的需求則將繼續(xù)增加。世界上現(xiàn)有優(yōu)質云母還遠遠不能滿足需要，

14、合成云母的研制正在加快進行。當前云母的消費結構已發(fā)生變化，據(jù)估計，全世界對片云母的需求量將以每年4.6%的速度持續(xù)下降，而對碎云母的需求量將以平均每年1.5%的速度持續(xù)增長。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，都是國際市場上比較暢銷的產(chǎn)品。近年來，國內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)云母紙市場機械部門早就確定電機用云母絕緣材料主要用云母紙代替云母薄片。1987年我國新增發(fā)電設備能力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噸計算，約需460噸云母紙。我國今后能源工業(yè)是發(fā)展重點，“七五”期間，計劃達到年產(chǎn)1000萬