在我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平顯著提高的大背景下，伴隨高新技術新產(chǎn)業(yè)、塑料、橡膠、造紙、涂料、建材、石化、機械等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)以及環(huán)保產(chǎn)業(yè)等現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的快速成長，市場對非金屬礦粉需求量呈較快增長態(tài)勢。據(jù)中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會和有關專業(yè)協(xié)會的不完全統(tǒng)計，2004年，（玻璃及填料用）石英砂和石英粉、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、滑石、石膏、石墨、螢石、鎂砂及制品、硅灰石、云母、膨潤土、硅藻土、石棉、重晶石、鋯英石粉等主要非金屬礦產(chǎn)品的產(chǎn)量合計已達到8000多萬噸；此外，2004年，我國生產(chǎn)建筑陶瓷近30億m2，衛(wèi)生陶瓷達7000萬件以上，據(jù)此估算年消費瓷土、長石、石英等非金屬礦物粉體1300萬噸左右；兩項合計，2004年中國大陸非金屬礦產(chǎn)品的總產(chǎn)量約9737.5 萬噸左右。2005年估計達到10394萬噸左右，較2004　年增長約6.74%。此外，2004年我國石灰產(chǎn)量達到14200萬噸左右，2005年15000萬噸左右，分別比上年增長4.6%和5.6%左右，主要用于建材與建筑，鋼鐵、冶金，化工行業(yè)輕質(zhì)碳酸鈣、電石、氯堿等的生產(chǎn)，高等級公路以及煙氣脫硫和廢水處理等，其中建材與建筑約占石灰消費量的66%，鋼鐵冶金約占22%。

　　另據(jù)海關統(tǒng)計，2005年非金屬礦產(chǎn)品的出口總額為48.03億美元，比2004年增長45.23%。其中采選產(chǎn)品13.6億美元，比去年增長52.98%；加工產(chǎn)品34.43億美元，比去年增長42.39%。其中石英、硅砂、紅柱石、藍晶石及硅線石、硅藻土、重晶石、石棉、未膨脹的綠泥石、蛭石、珍珠巖、膨潤土、鱗片石墨等的出口量顯著增長，增長率均在兩位數(shù)以上；脫色土及漂白土、滑石、螢石、碳酸鈣等的出口量呈負增長。

　　由以上主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見，我國非金屬礦物粉體已形成一個規(guī)模宏大的產(chǎn)業(yè)，而且可以預見，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，非金屬礦物粉體的產(chǎn)量和消費量也將持續(xù)增長。那么，我國非金屬礦粉加工技術的現(xiàn)狀是這樣的呢？能否滿足相關應用領域?qū)Ψ墙饘俚V粉產(chǎn)品日益增長的數(shù)量和質(zhì)量要求呢？

　　1．非金屬礦加工技術現(xiàn)狀與問題

　　礦種多、應用領域廣、技術指標要求復雜是非金屬礦物加工的主要特點之一。由于這一特點，非金屬礦的加工工藝也是千差萬別的。有些非金屬礦可以直接粉碎加工成商品，如方解石、石灰石、硅灰石；有些必須要進行提純，如石墨、高純石英、砂質(zhì)高嶺土；有些應用領域只需對非金屬礦進行簡單的粉碎加工，如飼料用的石灰石粉，鑄造用的膨潤土以及普通的非金屬礦物填料；有些應用領域則要求進行較深度的加工，如微電子工業(yè)應用的膠體石墨、高純石英，造紙工業(yè)用的高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣顏料，涂料工業(yè)用的有機膨潤土，納米復合材料用的蒙脫石，新型導電材料用的石墨層間化合物以及珠光云母和著色云母、在高聚物基復合材料（塑料、橡膠、膠粘結等）中應用的高性能非金屬礦物填料，等等。以下就粉碎、分級、提純、改性、煅燒等幾個主要方面對中國目前的非金屬加工技術現(xiàn)狀和問題進行簡單綜述和分析。

　　1.1 粉碎分級

　　目前，非金屬礦物粉體的粉碎加工根據(jù)產(chǎn)品的粒度大小大體分為：破碎（產(chǎn)物粒度30～1㎜）、磨礦或磨粉（產(chǎn)物粒度1000～10m）及超細粉碎或超細磨（產(chǎn)物粒度10～0.1m）3個層次。每一層次還可以細分為幾個不同的作業(yè)段，如破碎可以分為粗破碎、細破碎；磨礦可以分為粗磨（20～200目）和細磨（325目）。粉碎分級技術的核心是設備，目前不同粉碎和分級層次所應用的主要設備列于表1。

　　表1 非金屬礦物粉體加工中應用的粉碎和分級設備

作業(yè)名稱 粉碎設備 篩分與分級設備

破碎 顎式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機、圓錐破碎機、輥式破碎機等 固定（格條）篩、各種振動篩、平面搖動篩等
磨礦或磨粉 球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨機、雷蒙磨（懸輥式磨粉機）、輥磨機、旋磨機、柱磨機、渦流磨、振動磨、塔磨機、離心磨、機械沖擊磨、壓輥磨等 直線振動篩、雙軸振動篩、高頻振動篩、概率篩、旋流細篩、水力旋流器、螺旋分級機、水力分級機、旋風（慣性）分級機、葉輪式分級機、懸吊篩等
超細粉碎或
超細磨 氣流磨、攪拌磨、研磨剝片機、砂磨機、振動磨、球磨機、壓輥磨、環(huán)輥磨、高速機械沖擊磨、膠體磨、行星球磨機等 渦輪式空氣離心分級機、臥式螺旋卸料離心機、碟片式離心機、小直徑水力旋流器（組）

　　近十年來，非金屬礦粉碎分級設備發(fā)展較快，國內(nèi)能生產(chǎn)各種破碎、細磨、超細磨設備及各種干式和濕式精細分級設備，設備的性能和技術水平有了顯著進步。進入21世紀以來，國內(nèi)非金屬礦物的粉碎、分級、超細粉碎生產(chǎn)中絕大多數(shù)采用國產(chǎn)設備。由于大處理量精細分級設備制造技術的突破，球磨機和分級系統(tǒng)廣泛用于大規(guī)模重質(zhì)碳酸鈣的干法生產(chǎn)（D97=5～45m），D97=10m產(chǎn)品的單機生產(chǎn)能力達到5～7t/h；大型攪拌磨和砂磨機（3000～5000L）已在涂料級重質(zhì)碳酸鈣及高嶺土的超細研磨加工中的推廣應用，d902mm產(chǎn)品的單機生產(chǎn)能力達到2000kg/h以上。此外，已有部分先進、實用的粉碎、分級設備出口到東南亞、南亞、中東、非洲和歐洲等地區(qū)國家。

　　目前國內(nèi)非金屬礦物粉碎分級技術存在的主要問題主要體現(xiàn)在三個方面：一是粉碎分級設備；二是粉碎分級工藝；三是針狀和片狀微粉加工技術。

　�。�1）粉碎分級設備

　　但從技術層面來說，國內(nèi)粉碎分級設備，特別是超細粉碎和精細分級設備與先進工業(yè)化國家相比尚存的問題主要集中在生產(chǎn)能力大型化、產(chǎn)品精細化、過程控制智能（在線）化、磨損控制和設備穩(wěn)定性等方面。

　　這里所說的設備大型化是指單機生產(chǎn)能力的大型化，而不是生產(chǎn)線因設備重復設置的生產(chǎn)能力大型化。設備大型化是用戶用量增大和質(zhì)量穩(wěn)定的必然要求。現(xiàn)代化大型企業(yè)對非金屬礦粉的要求是同一規(guī)格的產(chǎn)品用量大，而且質(zhì)量要求（如粒徑和粒度分布、白度等）穩(wěn)定。采用多臺小設備，雖然也能滿足用量的要求，但一般難以滿足質(zhì)量（特別是粒度分布）穩(wěn)定的要求。設備大型化也是節(jié)能、降耗、降低單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本的必然要求。設備大型化使單位產(chǎn)品能耗、磨耗降低，勞動強度減小、人工減少，從而降低了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
這里所說的產(chǎn)品精細化主要是指粉體產(chǎn)品的細度、粒度分布、顆粒形狀、分散穩(wěn)定性等指標。雖然我國非金屬礦行業(yè)將小于10m的粉體稱之為超細粉體。但一方面，各不同應用領域?qū)Τ�細粉體粒度及其分布的要求不一致，如造紙面涂料要求-2m達到90%以上，最大顆粒不大于5m；塑料薄膜要求d975～6m，最大顆粒不大于10m； 另一方面，隨著現(xiàn)代高技術和新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級速度的加快，對非金屬礦物粉體產(chǎn)品的細度要求不斷提高，如新的高品質(zhì)專用面涂級GCC，要求其漿料固含量75%～78%；粘度＜350mpa；最大粒度3～5μm, －2μm含量≥95%，1μm含量≥75%；平均粒徑0.3～0.5μm。目前一些新材料領域，不僅粒度要求達到幾m，甚至小于1m，而且對顆粒形狀有特殊要求，如高性能電池領域應用的球形石墨以及大規(guī)模集成電路板塑封用的球形硅微粉。

　　過程控制智能（在線）化是穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強度和減少人工的必然要求。由于中國目前勞動力資源豐富以及設備售價等方面的原因，目前國內(nèi)粉碎分級設備的智能（在線）控制方面尚未全面實施，過程產(chǎn)品細度和粒度分布的控制主要還是依據(jù)取樣的粒度分析結果進行人工調(diào)控。

　　磨耗和可靠性是粉碎分級設備的主要性能之一。過大的磨耗不僅影響產(chǎn)品的純度、白度等指標，而且導致與物料接觸部件的使用壽命下降，降低設備的可靠性。設備的磨耗除了與物料的硬度有關外，主要取決于材料、粉碎分級方式以及器件的形狀等。例如渦輪式分級設備，葉輪的材質(zhì)、形狀、轉(zhuǎn)度等對其磨耗重要影響，高轉(zhuǎn)速雖然有助于降低分離粒徑，但往往降低設備的穩(wěn)定性和提高了設備的磨耗，而且也提高了單位產(chǎn)品能耗。國內(nèi)目前就存在一味仿制國外某型號分級設備，增大分級機轉(zhuǎn)速的現(xiàn)象。

　　（2）粉碎分級工藝

　　目前粉碎分級工藝存在的主要問題是工藝設計和設備選型問題。

　　客觀上種類繁多的非金屬礦物品種和千差萬別的產(chǎn)品規(guī)格給非金屬礦物粉碎分級，特別是超細粉碎和精細分級工藝的工藝設計和設備選型帶來一定的技術難度。但我這里要講的主要是主觀上存在的一些原因。這些原因包括選型程序、選型方式方法以及選型者的技術能力。

    先講工藝設計和設備選型程序。正確的程序應該是首先明確要粉碎加工什么礦物？根據(jù)市場調(diào)研確定產(chǎn)品的定位（細度和粒度分布）、產(chǎn)量、工作制度等。再根據(jù)現(xiàn)有的工業(yè)設備技術水平來設計粉碎分級方式并進行比較，是采用干法還是濕法；然后再在工藝設計的基礎上選擇設備型號�，F(xiàn)在有些投資者往往是先確定某某廠家或某某型號的設備，然后再考慮生產(chǎn)礦粉。顛倒的選型程序可能導致工藝設計和設備選型不正確，增大投資的風險。

　　再講選型方式方法。無論是工藝設計還是設備選型首先要考慮的是必須滿足產(chǎn)品細度、粒度分布和產(chǎn)量的要求；其次要重點比較不同工藝和設備選型方案的單位產(chǎn)品能耗指標（對于粉碎分級作業(yè)來說能耗是主要的生產(chǎn)成本構成）；然后要比較單位產(chǎn)品磨耗、單位產(chǎn)品投資等指標；最后要比較設備的穩(wěn)定性和成熟性。目前有的投資方或設計方在設備選型時，往往只注意滿足產(chǎn)品細度和產(chǎn)量，忽視單位產(chǎn)品能耗以及設備穩(wěn)定性和成熟性的比較，或者太關注于節(jié)省設備投資，從而或者導致最終的生產(chǎn)線單位產(chǎn)品能耗和維護費用高，產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，缺乏市場競爭力，或者難以達到預期的產(chǎn)品細度、產(chǎn)量指標。

　　最后要講工藝設計和設備選型人員的技術素質(zhì)。由于目前大多數(shù)超細粉碎和精心分級設備沒有制定相應的國家或行業(yè)標準，設備制造商的產(chǎn)品樣本表述大多以所謂中等硬度的標準礦物為準，而且對于細度的表示方法也不盡相同。因此，除了道德素質(zhì)外，選型人員的技術素質(zhì)對于正確選擇工藝設備是非常重要的。這里所指的技術素質(zhì)包括對行業(yè)的整體了解程度、對現(xiàn)有粉碎分級工藝設備的熟悉程度以及工藝設計和設備選型的能力。

　�。�3）針狀和片狀微粉加工技術

　　目前國內(nèi)在大徑厚比白云母微粉生產(chǎn)技術和高長徑比硅灰石微粉生產(chǎn)技術方面仍程度不同地存在一些問題。特別是白云母粉體生產(chǎn)技術，國產(chǎn)技術設備徑厚比小、表面光澤差、單機生產(chǎn)能力小、單位產(chǎn)品能耗較高、質(zhì)量不穩(wěn)定。高性能大徑厚比白云母粉仍要進口。

　　2.2 選礦提純

　　由于非金屬礦物成礦的特點及應用的特點，工業(yè)上大多數(shù)非金屬礦物，如石灰石、方解石、大理石、白云石、石膏、重晶石、滑石、葉臘石、綠泥石、膨潤土、伊利石、硅灰石、煤系硬質(zhì)高嶺巖、玻璃原料石英巖等只進行簡單的揀選以及分類進行粉碎、分級、改性活化和深加工。國內(nèi)目前工業(yè)上進行選礦提純的非金屬礦主要有：石棉、石墨、軟質(zhì)高嶺土、硅藻土、膨潤土、高純石英、云母、石榴子石、藍晶石、硅線石、紅柱石、蛭石、菱鎂礦、長石、金紅石、鋯英砂以及螢石、磷灰石、鉀鹽等。

　　目前，石棉主要采用風選和篩分分級；石墨天然可浮性好，主要采用浮選，對要求固定碳含量達到95以上的高純石墨采用化學選礦（強酸、堿處理和高溫煅燒）；軟質(zhì)高嶺土主要采用重選（水力旋流器和離心分級）除砂，強磁或高梯度磁選、超導磁選及化學漂白（還原和氧化漂白）除鐵增白；硅藻土主要采用擦洗分散、分級除晶質(zhì)二氧化硅、選擇性沉降分離粘土；高純石英主要采用酸浸和純水洗滌；云母則主要根據(jù)云母類型的不同，采用人工或機械揀選及摩擦選礦以及風選和重選除砂；石榴子石主要采用搖床分選；硅線石和藍晶石則在去除礦泥的基礎上主要采用浮選；長石主要采用磁選，石英與長石分離時，主要采用浮選；蛭石主要利用其膨脹后與脈石礦物的密度差采用簡單的風選和水選；金紅石和鋯英砂主要采用電選、磁選和重選綜合力場選礦工藝；螢石主要采用浮選工藝。

　　這些年非金屬礦選礦技術可以說是進展緩慢，研發(fā)資金和人力投入少，礦上企業(yè)基本上是“采富棄貧”，目前國內(nèi)在非金屬礦提純加工方面問題很多，主要如下：

    ①機械化和自動化程度不高。部分礦山和滑石、硅灰石、方解石等礦種主要采用人工手選，即使機械化程度比較高的石墨、石棉、高嶺土等非金屬礦的選礦工藝，其自動化程度也較低，過程調(diào)控和產(chǎn)品質(zhì)量控制還是以人工為主。這是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的主要原因之一。

    ②回收率和資源綜合利用率較低。選礦回收率低于國外工業(yè)發(fā)達國家，就連天然可浮性好的鱗片石墨，某些選廠的回收率也不到80%。資源綜合利用程度低，有些老礦山尾礦對生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅。

    ③工業(yè)化高純加工工藝與裝備不能滿足應用的需要。最典型的例子是生產(chǎn)石英玻璃、石英坩堝、光纖套管等的高純度石英（雜質(zhì)含量小于10個ppm），迄今為止，仍依賴進口，對我國高新技術和國家安全有重要影響。

　　2.3 粉體改性

　　在塑料、橡膠、膠粘劑等高分子材料或高聚物基復合材料中應用的非金屬礦物填料以及油漆涂料、涂層材料、油墨、化妝品等中應用的非金屬礦物填料和顏料以及吸附催化用的非金屬礦物材料，表面處理或表面改性是其重要的加工技術之一。目前非金屬礦物粉體表面改性采用的主要方法是表面化學包覆、沉淀反應包膜、插層改性等；表面改性劑包括有機物和無機物二大類；改性工藝包括干法和濕法；改性設備主要有連續(xù)式的粉體表面改性機、間歇式的加熱攪拌機、渦流磨、攪拌反應罐和反應釜等。表2所示為目前國內(nèi)非金屬礦物粉體表面改性常用的方法、工藝、表面改性劑及改性設備，其中SLG連續(xù)式粉體表面改性工藝與設備在超細輕質(zhì)碳酸鈣的干法改性中占據(jù)主導地位。

　　表2 非金屬礦物粉體表面改性常用的表面改性劑及改性設備
方 法 工藝 表面改性劑 表面改性設備 應用的非金屬礦物
表面化學包覆 干法 硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋯鋁酸鹽等偶聯(lián)劑；表面活性劑；有機硅；不飽和有機酸及有機低聚物；等等 SLG型連續(xù)粉體表面改性機、高速加熱攪拌機、臥式漿葉混合機、渦流磨、流化床等 GCC和PCC、滑石、高嶺土、云母、硅灰石、氫氧化鋁、氫氧化鎂石英粉、長石粉等
濕法 硅烷、鋯鋁酸鹽、經(jīng)過處理的部分鈦酸酯和鋁酸酯偶聯(lián)劑；水溶性表面活性劑及高分子、乳化硅油等 加熱攪拌反應罐或攪拌筒、反應釜等 PCC和GCC、高嶺土、云母、二氧化硅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、二氧化鈦、電氣石等
沉淀反應包膜 濕法 鈦鹽、鋁鹽、硅酸鈉、鐵鹽、鉻鹽、鈷鹽、鋅鹽、鋯鹽等 加熱攪拌反應罐、反應釜、洗滌脫水及干燥機、焙燒窯爐等 云母、二氧化鈦、石墨、高嶺土、電氣石、氫氧化鎂等
插層改性
/ 季銨鹽、高聚物單體、堿或堿土金屬、無機酸及其鹽、稀土氧化物等 反應器、洗滌脫水及干燥機等 膨潤土及其他粘土礦物、石墨、蛭石等

　　當前，國內(nèi)非金屬礦物粉體表面改性技術存在的主要問題是：

　�、籴槍μ囟ㄓ猛镜姆墙饘俚V物表面改性工藝和配方技術遠遠不能滿足應用的需要。如在工程塑料　中應用的針狀硅灰石、滑石、云母等；在再生紙脫墨中應用的滑石粉；在橡膠輪胎中應用的石墨；在丁基橡膠和催化劑中應用的煅燒高嶺土；在涂料和涂層材料中應用的膨潤土、高嶺土、鐵紅、珠光云母和著色云母；在化妝品中應用的云母和滑石等。目前的狀況是雖然國內(nèi)大量出口滑石、云母、石墨和硅灰石等非金屬礦物粉體產(chǎn)品，但同時以高于出口價幾倍甚至于幾十倍的價格進口相應的表面改性產(chǎn)品。

　　②表面改性設備程度不同地存在一些影響產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的問題，特別是間歇式操作的干法表面改性設備。

2.4 其他

    非金屬礦粉加工技術還包括脫水（過濾和干燥）、煅燒、造粒及包裝等。

    目前工業(yè)上應用的過濾設備主要有壓濾機、離心機、真空過濾機等；干燥設備主要有噴霧干燥機、圓筒干燥機、閃蒸干燥機、多功能干燥機、流化床干燥機、隧道式干燥機等。針對超細粉體干燥過程粉料團聚問題的集干燥與解聚于一體的干燥技術與設備，如多功能強力干燥機、閃蒸干燥機等也已在超細重質(zhì)碳酸鈣、超細高嶺土、超細水鎂石等的加工中成功地得到應用；壓濾脫水設備和臥式螺旋離心脫水設備已廣泛用于超細高嶺土、膨潤土、凹凸棒土等高粘度非金屬礦物的加工；國產(chǎn)噴霧、擠壓等造粒設備及顆粒整形設備也已在工業(yè)上應用。此外，近幾年針對非金屬礦物超細粉體的包裝設備有了較快發(fā)展，國內(nèi)制造的自動計量和氣固分離、連續(xù)包裝的真空包裝機和其它自動化連續(xù)包裝設備已在非金屬礦物超細粉體的包裝中得到廣泛應用。目前該領域存在的主要問題是設備的性能還不能完全滿足應用的需要，特別是一些特殊物料，如-1m超微細物料的過濾與干燥解聚、超細球形粉體的生產(chǎn)等等。

　　煤系硬質(zhì)高嶺土是中國的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，自上個世紀90年代以來用煤系高嶺土為原料生產(chǎn)超細高白度煅燒高嶺土逐漸形成開發(fā)熱潮，進入本世紀后生產(chǎn)能力迅速膨脹，目前形成的生產(chǎn)能力已達到20萬噸以上。煤系高嶺土的煅燒技術和設備是其關鍵加工技術之一，最初采用靜態(tài)煅燒的隧道窯、倒煙窯和立窯成型煅燒，不僅產(chǎn)量低、產(chǎn)品質(zhì)量（白度）不穩(wěn)定，而且能耗高，后來引進英國產(chǎn)的燃油和燃氣隔焰式回轉(zhuǎn)窯取得了成功。近年來國內(nèi)不僅開發(fā)了燃氣隔焰式回轉(zhuǎn)窯和電加熱回轉(zhuǎn)窯并在新建的煅燒高嶺土生產(chǎn)線上得到應用，而且在2005年成功地開發(fā)了直焰式燃氣回轉(zhuǎn)窯。由于超細研磨機的大型化、直焰式回轉(zhuǎn)煅燒窯煅燒技術的成功應用以及解聚分級技術的進步，不僅用煤系高嶺巖生產(chǎn)超細煅燒高嶺土的質(zhì)量穩(wěn)定性提高，而且能耗和生產(chǎn)成本顯著下降，生產(chǎn)線投資顯著減少。1994～2004年投產(chǎn)的生產(chǎn)線，萬噸生產(chǎn)能力投資需要4000-7000萬元；2006年7月投產(chǎn)的“內(nèi)蒙古華生高嶺土有限公司”3萬噸/年生產(chǎn)線，投資僅4000多萬元。產(chǎn)品白度高達95，-2mm³92%。但是，目前在煅燒高嶺土生產(chǎn)領域也存在一些問題。主要是2004年前投資建設的生產(chǎn)線投資和能耗較高，導致生產(chǎn)成本居高不下，產(chǎn)品的市場競爭力不強；另外，技術市場不規(guī)范，一些落后的生產(chǎn)技術和設備給投資者和行業(yè)造成了較大的負面影響。
總之，我國當前非金屬礦物加工技術存在的不足和主要問題是生產(chǎn)線規(guī)模較小、自動控制水平低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不夠、單位產(chǎn)品能耗和磨耗高以及環(huán)境污染等；裝備制造商雖然很多，但大多規(guī)模較小，工藝配套技術相對較差，還沒有出現(xiàn)能夠參與國際競爭的集設備制造、工藝設計、工程建設于一身的大型企業(yè)；此外，產(chǎn)品標準不能滿足相關行業(yè)，特別是高新技術行業(yè)發(fā)展的需要，這是我國目前一方面大量低價出口某種非金屬礦產(chǎn)品，同時又高價進口同類非金屬礦深加工產(chǎn)品的原因之一。

　　2．對未來技術發(fā)展的思考

　　中國是一個經(jīng)濟和社會正在迅速發(fā)展和變化的世界大國，高新技術產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術進步、環(huán)保國策的全面落實以及在未來20年全面建設小康社會發(fā)展目標的實施將給非金屬礦物加工工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇�？梢灶A計，中國的非金屬礦粉體加工業(yè)在未來一段時間將以較快的速度持續(xù)發(fā)展，最終成為非金屬礦物粉體生產(chǎn)和消費大國。但在未來的發(fā)展中一定要注意注意“質(zhì)”的發(fā)展，要下大力氣提高產(chǎn)品的檔次和技術含量，特別是根據(jù)高技術、新材料發(fā)展、新農(nóng)村建設、節(jié)能和新能源發(fā)展以及建設環(huán)境友好型社會的需要生產(chǎn)適用性好的非金屬礦產(chǎn)品；根據(jù)環(huán)境保護和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的要求提高資源的綜合利用率和高效回收采選尾礦；通過技術、標準等要素促進產(chǎn)品質(zhì)量的提高和穩(wěn)定。

　　粒度大小和粒度分布及顆粒形狀對非金屬礦物粉體的性能或功能有很大影響，許多非金屬礦物粉體的功能，如在高聚物基復合材料中的增強或補強性、陶瓷材料的強度和韌性、作為造紙和涂料顏料的遮蓋率、著色力以及粉體的電性、磁性、光性、吸波與屏蔽、催化、吸附、流變、抗菌、脫色、粘結等都與其粒度大小、粒度分布及顆粒形狀及比表面積有關。由于超細粉體具有比表面積大、表面活性高、化學反應速度快、燒結溫度低且燒結體強度高、填充補強性能好、遮蓋率高等優(yōu)良的物理化學性能，許多應用領域要求非金屬礦物材料的粒度微細(微米或小于1m)；部分領域不僅要求粒度超細而且要求粒度分布范圍窄。因此，超細粉碎、精細分級以及特殊粒形（如片狀、針狀、球狀等）粉體的加工技術是非金屬礦物主要的深加工技術之一。根據(jù)當前我國非金屬礦物粉碎分級技術存在的問題和該領域的發(fā)展趨勢，今后粉碎分級技術的發(fā)展重點應是：①提高機械粉碎的產(chǎn)品細度(<1mm)、降低粉碎極限、提高單機產(chǎn)量（設備大型化）、降低（單位產(chǎn)品）能耗和磨耗和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；②發(fā)展高效低耗和大處理量的分級技術和設備；③在現(xiàn)有設備和工藝基礎上發(fā)展人工智能技術，根據(jù)原料特點和產(chǎn)品細度要求自動優(yōu)化生產(chǎn)工藝配置和操作參數(shù)，達到高效、低耗、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

　　非金屬礦物來的純度在很多情況下指其礦物組成，而非化學組成；正是礦物組成決定礦物的結構。一些非金屬礦物的化學成分基本相近，但礦物組成和結構相去甚遠，因此其功能或應用性能也就相差甚遠，例如石英和硅藻土，化學成分雖都是二氧化硅，但前者為晶質(zhì)結構（硅氧四面體），而后者為結構復雜的非晶質(zhì)多孔結構，因此，它們的應用性能或功能很不相同。礦物組成、化學成份和結構對非金屬礦物材料功能的影響還與礦物的純度有關。在很多情況下,為了充分發(fā)輝非金屬礦物材料的功能必須對其進行選礦提純,特別是當?shù)V物原料中雜質(zhì)較多，且這種雜質(zhì)對于非金屬礦物材料某一主要功能有不利影響時。因此，選礦提純技術對非金屬礦物粉體功能的發(fā)揮是十分必要的。未來無論是新興的高技術和新材料產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)還是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都將對非金屬礦物粉體材料的純度提出更高的要求。而隨著非金屬礦物粉體材料純度要求的提高，精選提純技術的難度也將增加；另外資源的貧化、綜合利用率要求的提高以及環(huán)保要求的日益提高也將增加精選提純技術的難度。因此，微細粒選礦提純和精選技術、綜合利用技術或無尾礦加工技術將成為未來非金屬礦提純技術的主要發(fā)展趨勢，涉及的非金屬礦物將包括石墨、石英、高嶺土、云母、滑石、硅藻土、鋯英砂、硅灰石、重晶石、金紅石、膨潤土、螢石、硅線石、紅柱石、藍晶石、電氣石等。

　　非金屬礦物粉體的許多功能取決于表面或界面性質(zhì)。如吸附、催化、電性、光性、流變、分散及與材料中其它組分的相容性等。礦物的表面性質(zhì)既與礦物的組成、化學成分和結構有關，也與加工技術有關。許多應用領域都對非金屬礦物粉體的表面或界面性質(zhì)有特殊要求，如高聚物基復合材料（塑料、橡膠、膠粘劑等）、多相復合陶瓷材料、油漆涂料、生物醫(yī)學材料、化纖等要求非金屬礦物粉體表面或界面與有機或無機基料（高聚物、陶瓷坯料、油性漆、水性漆、化學纖維等）及生物基體有良好的相容性或配伍性；石化工業(yè)用的沸石和高嶺土催化劑或載體要有特定的孔徑分布和較高的比表面積；煉油脫色用的活性白土（膨潤土）以及啤酒過濾用的硅藻土要有較強的表面吸附能力；用于水處理的硅藻精土對有機、無機污染物及重金屬離子等有選擇性吸附的能力。由于表面改性技術可提高或改善非金屬礦物粉體與填充或復合基料的相容性和配伍性，對提高現(xiàn)代高聚物/無機復合材料、多相復合陶瓷材料、高檔或特種油漆涂料、功能性纖維、吸附與催化材料等的發(fā)展有重要意義。優(yōu)化無機粉體的表面性質(zhì)以取得最佳的應用性能和應用效果，始終是粉體表面改性技術追求的目標。根據(jù)我國當前非金屬礦粉表面改性技術存在的問題及粉體表面改性技術的發(fā)展趨勢，未來粉體表面改性技術的發(fā)展重點應是：①在設備結構優(yōu)化（適用性廣、分散性能好、粉體與表面改性劑的作用機會均等、改性溫度和停留時間方便調(diào)節(jié)、單位產(chǎn)品能耗和磨耗較低、無粉塵污染等）的基礎上采用人工智能技術對主要工藝參數(shù)和改性劑用量進行在線自動調(diào)控；②在現(xiàn)有表面改性劑基礎上、降低生產(chǎn)成本；運用先進化學、高分子和化工科學技術和計算技術，研究開發(fā)應用性能好、成本低、在某些應用領域有專門性能或特殊功能并能與粉體表面和基質(zhì)材料形成牢固作用的新型表面改性劑；③在多學科綜合的基礎上，根據(jù)目的材料的性能要求來選擇粉體材料和“設計”粉體表面，并運用先進計算方法

　　現(xiàn)代高技術和新材料的發(fā)展是以較高的科技含量、較低的環(huán)境負荷和更適應社會發(fā)展的需要為前提的，非金屬礦物材料也不例外。只有功能明確或突出，能滿足相關應用領域技術進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求和環(huán)保要求的非金屬礦深加工產(chǎn)品或非金屬礦物材料才有可能贏得穩(wěn)定的市場。因此，未來非金屬礦粉加工技術應該交叉、融合礦物學、礦物加工、化工、材料、機械、電子、信息以及相關應用領域不同學科，通過超細粉碎、精細分級、提純、改性、改型、復合等深加工或精細加工技術，發(fā)掘和提升非金屬礦產(chǎn)品的功能和應用性能。

　　
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