專利名稱：非金屬礦物精細化的加工方法
技術領域：
本發明屬于超細非金屬礦物材料技術領域，具體涉及到天然非金屬礦物精細化的加工方法。
背景技術：
目前，在我國己有探明儲量的155種礦產中，非金屬礦產占90種。不少非金屬礦礦產品長 期支配世界非金屬礦市場，不僅是重要的創匯資源也是重要的貿易工具。非金屬礦產以其廣 闊的市場和市場潛力、不斷提高的產品質量和不斷發現的新性能新用途、日益增加的產品附 加值引起了越來越多的關注。我國非金屬礦物粉體工業，雖然規模較大，在國家的經濟建設 中起到不可或缺的作用，但是，它的科技含量和產品檔次還不高，我國仍有一些非金屬礦物 粉體，特別是與現代高新技術和新材料發展相關的非金屬礦物深加工粉體產品要依賴進口， 總之，我國的非金屬礦物總體加工技術落后，其優良的工藝性能未得以開拓，許多用途受到 限制，礦產品加工附加值低，使資源優勢未能形成產業和經濟優勢，嚴重浪費了資源的合理 利用。在21世紀的經濟與社會發展形勢下，礦產品產業將進行結構調整，因此，礦物的深加 工技術面臨著良好的市場機遇和新的挑戰。
非金屬礦物的超細化研磨對礦物的物理化學性質及其應用有著重大的意義。因超細非金 屬礦物具有量子效應、尺寸效應、表面效應等重要的結構特性，其在許多的領域都具有廣闊 的應用前景。但由于超細粒子具有高的表面能，傳統的加工制備方法由于其研磨結構的局限 性和其研磨極限的限制，故其易于團聚，分散性差，產品粒徑只能是微米級，使其應用受到 很大限制。因而研究一種安全、可靠、有效的制備超細天然礦物的方法是目前急切需要解決 的問題。

發明內容
本發明主要是采用在自制高精度研磨機中，利用液體壓力及構型技術在粉碎室內形成高 速流體流，使其中非金屬礦物顆粒在受到磨珠撞擊和流體剪切和壓縮力的作用下以及通過加 入特定的助磨劑的方法從而達到超細化粉碎的目的。提供一種將常規非金屬礦物制備成超細 非金屬礦物的精細化加工方法，以提高非金屬礦物的應用性能，從而拓寬其應用領域。
為了達到這一目的，本發明采取以下技術方案實現 一種非金屬礦物精細化的加工方法，包括以下步驟
A.將非金屬天然礦物粉體和水按固含量重量百分比為20 — 60%的比例混合，加入助磨劑，助磨劑用量為溶液總重量的O. 2 — 20%，在高速分散機上分散以制成濃縮漿料， 分散轉速為3000 —5000轉/分，分散時間為20 — 60min;
B. 在桶內壁為合金材料并帶有夾套冷卻裝置的研磨機中加入水和球磨珠，球磨珠尺 寸為O. 2 — 0. 8mm，在預熱機器上預熱至20 — 50'C后加入濃縮漿料進行研磨處理， 研磨轉速2000_3000轉/分，研磨時間為20—60min;
C. 研磨后把產品過濾、洗滌和干燥。
所述的助磨劑采用聚丙烯酸鈉和異辛酸鉀(EK600)等中的一種。
所制得的產品采用激光粒度分析儀進行分析，本發明制得的超細非金屬礦物的粒徑小于 300nm。
本發明所制得的超細非金屬礦物，解決了制備超細粒子的技術難題，從而拓寬了超細非 金屬天然礦物在塑料、涂料、橡膠、造紙、醫學、陶瓷以及復合材料等領域的應用。
具體實施例方式
以下實例對本發明做進一步描述。 實施例1
制備超細非金屬礦物一重晶石工藝步驟取天然重晶石粉體500g、水500g、助磨劑(聚 丙烯酸鈉)50g在高速分散機上(轉速3500轉/分)分散30min以制成濃縮漿料。取500g水 和一定量的0.2—0.4mm的球磨珠放入球磨機中預熱至40'C，再將濃縮漿料加入研磨(研磨 轉速2000轉/分)30min，再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的重晶石粉體。 所制得的超細重晶石與傳統的重晶石相比，在巻材涂層的應用中可提高其耐鹽霧時間達到15 %左右。 實施例2
制備超細非金屬礦物一重晶石工藝步驟取天然重晶石粉體1000g、水500g、助磨劑(聚 丙烯酸鈉)100g在高速分散機上(轉速4000轉/分)分散30min以制成濃縮漿料。取500g 水和一定量的0.2 — 0.4mm球磨珠放入球磨機中預熱至4CTC，再將濃縮漿料加入研磨(研磨 轉速2500轉/分)30min,再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的重晶石粉體。 實施例3
制備超細非金屬礦物一重晶石工藝步驟取天然的重晶石粉體1000g、水500g、助磨劑 (聚丙烯酸鈉)250g在高速分散機上(轉速4500轉/分)分散40min以制成濃縮漿料。取1000g 水和一定量的0.4—0.6mm球磨珠放入球磨機中預熱至40°C，再將濃縮漿料加入研磨(研磨 轉速2800轉/分)40min，再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的重晶石粉體。實施例4
制備超細非金屬礦物一重晶石工藝步驟取天然的重晶石粉體1000g、水500g、助磨劑 (聚丙烯酸鈉)200g在高速分散機上(轉速5000轉/分)分散40min以制成濃縮漿料。取500g 水和一定量的0.4—0.6nun球磨珠放入球磨機中預熱至4(TC，再將濃縮漿料加入研磨(研磨 轉速2800轉/分)40min，再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的重晶石粉體。 實施例5
制備超細非金屬礦物—滑石粉工藝步驟取天然的滑石粉粉體600g、水400g、助磨劑 (EK600) 50g在高速分散機上(轉速3000轉/分)分散30min以制成濃縮漿料。取400g水 和一定量的0.3—0.5mm球磨珠放入球磨機中預熱至4(TC，再將濃縮漿料加入研磨(研磨轉 速2000轉/分)30min，再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的滑石粉粉體。 所制得的超細滑石粉將其應用于塑料制品中時，與傳統的滑石粉相比，可提高其結晶速率io %以上。 實施例6
制備超細非金屬礦物一滑石粉工藝步驟取天然的滑石粉1200g、水600g、助磨劑(EK600) 100g在高速分散機上(轉速4000轉/分)分散40min以制成濃縮漿料。取600g水和一定量 的0. 3 — 0. 5mm球磨珠放入球磨機中預熱至4(TC ，再將濃縮漿料加入研磨(研磨轉速2500轉 /分)40min，再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的滑石粉粉體。 實施例7
制備超細非金屬礦物一滑石粉工藝步驟取天然的滑石粉1200g、水800g、助磨劑(EK600) 200g在高速分散機上(轉速4500轉/分)分散30min以制成濃縮漿料。取1000g水和一定量 的0. 4_0. 6mm球磨珠放入球磨機中預熱至4(TC ，再將濃縮漿料加入研磨(研磨轉速2800轉 /分)30min，再將產品過濾、洗滌和干燥即可得到粒徑小于300nm的滑石粉粉體。 實施例8
制備超細非金屬礦物一滑石粉工藝步驟取天然的滑石粉1500g、水500g、助磨劑(EK600) 200g在高速分散機上(轉速5000轉/分)分散40min以制成濃縮漿料。取1000g水和一定量 的0. 4 — 0. 6mm球磨珠放入球磨機中預熱至40°C ，再將濃縮漿料加入研磨(研磨轉速2800轉 /分)40min，再將產品過濾、洗漆和干燥即可得到粒徑小于300nm的滑石粉粉體。
權利要求
1.一種非金屬礦物精細化的加工方法，其特征在于，包括以下步驟a.將非金屬天然礦物粉體和水按固含量重量百分比為20-60％的比例混合，加入助磨劑，助磨劑用量為溶液總重量的0.2-20％，在高速分散機上分散以制成濃縮漿料，分散轉速為3000-5000轉/分，分散時間為20-60min；b.在桶內壁為合金材料并帶有夾套冷卻裝置的研磨機中加入水和球磨珠，球磨珠尺寸為0.2-0.8mm，在預熱機器上預熱至20-50℃后加入濃縮漿料進行研磨處理，研磨轉速2000-3000轉/分，研磨時間為20-60min；c.研磨后把產品過濾、洗滌和干燥。
2. 如權利要求1所述的非金屬礦物精細化的加工方法，其特征在于助磨劑采用聚丙烯酸鈉和 異辛酸鉀等中的一種。
全文摘要
本發明屬于超細非金屬礦物材料技術領域，具體涉及到納米非金屬礦物及其精細化的加工方法。其具體步驟如下(A)將非金屬礦物粉體、水和助磨劑按一定比例混合，在高速分散機上分散一定時間以制成濃縮漿料。(B)在桶內壁為合金材料并帶有夾套冷卻裝置的研磨機中加入水和球磨珠，在預熱機器上預熱至一定溫度后加入濃縮漿進行研磨處理。(C)研磨至一定時間后把產品過濾、洗滌和干燥。即可制得超細非金屬礦物，本發明所制得的超細天非金屬礦物的粒徑小于300nm。整個工藝過程操作穩定，產品質量高。
文檔編號B02C23/06GK101554604SQ200910050340
公開日2009年10月14日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者張劍平, 張大衛, 施利毅, 杭建忠, 王為軍, 王小芬 申請人:上海大學