专利名称：非金属矿物精细化的加工方法
技术领域：
本发明属于超细非金属矿物材料技术领域，具体涉及到天然非金属矿物精细化的加工方法。
背景技术：
目前，在我国己有探明储量的155种矿产中，非金属矿产占90种。不少非金属矿矿产品长 期支配世界非金属矿市场，不仅是重要的创汇资源也是重要的贸易工具。非金属矿产以其广 阔的市场和市场潜力、不断提高的产品质量和不断发现的新性能新用途、日益增加的产品附 加值引起了越来越多的关注。我国非金属矿物粉体工业，虽然规模较大，在国家的经济建设 中起到不可或缺的作用，但是，它的科技含量和产品档次还不高，我国仍有一些非金属矿物 粉体，特别是与现代高新技术和新材料发展相关的非金属矿物深加工粉体产品要依赖进口， 总之，我国的非金属矿物总体加工技术落后，其优良的工艺性能未得以开拓，许多用途受到 限制，矿产品加工附加值低，使资源优势未能形成产业和经济优势，严重浪费了资源的合理 利用。在21世纪的经济与社会发展形势下，矿产品产业将进行结构调整，因此，矿物的深加 工技术面临着良好的市场机遇和新的挑战。
非金属矿物的超细化研磨对矿物的物理化学性质及其应用有着重大的意义。因超细非金 属矿物具有量子效应、尺寸效应、表面效应等重要的结构特性，其在许多的领域都具有广阔 的应用前景。但由于超细粒子具有高的表面能，传统的加工制备方法由于其研磨结构的局限 性和其研磨极限的限制，故其易于团聚，分散性差，产品粒径只能是微米级，使其应用受到 很大限制。因而研究一种安全、可靠、有效的制备超细天然矿物的方法是目前急切需要解决 的问题。
发明内容
本发明主要是采用在自制高精度研磨机中，利用液体压力及构型技术在粉碎室内形成高 速流体流，使其中非金属矿物颗粒在受到磨珠撞击和流体剪切和压缩力的作用下以及通过加 入特定的助磨剂的方法从而达到超细化粉碎的目的。提供一种将常规非金属矿物制备成超细 非金属矿物的精细化加工方法，以提高非金属矿物的应用性能，从而拓宽其应用领域。
为了达到这一目的，本发明采取以下技术方案实现 一种非金属矿物精细化的加工方法，包括以下步骤
A.将非金属天然矿物粉体和水按固含量重量百分比为20 — 60%的比例混合，加入助磨剂，助磨剂用量为溶液总重量的O. 2 — 20%，在高速分散机上分散以制成浓縮浆料， 分散转速为3000 —5000转/分，分散时间为20 — 60min;
B. 在桶内壁为合金材料并带有夹套冷却装置的研磨机中加入水和球磨珠，球磨珠尺 寸为O. 2 — 0. 8mm，在预热机器上预热至20 — 50'C后加入浓縮浆料进行研磨处理， 研磨转速2000_3000转/分，研磨时间为20—60min;
C. 研磨后把产品过滤、洗涤和干燥。
所述的助磨剂采用聚丙烯酸钠和异辛酸钾(EK600)等中的一种。
所制得的产品采用激光粒度分析仪进行分析，本发明制得的超细非金属矿物的粒径小于 300nm。
本发明所制得的超细非金属矿物，解决了制备超细粒子的技术难题，从而拓宽了超细非 金属天然矿物在塑料、涂料、橡胶、造纸、医学、陶瓷以及复合材料等领域的应用。
具体实施例方式
以下实例对本发明做进一步描述。 实施例1
制备超细非金属矿物一重晶石工艺步骤取天然重晶石粉体500g、水500g、助磨剂(聚 丙烯酸钠)50g在高速分散机上(转速3500转/分)分散30min以制成浓縮浆料。取500g水 和一定量的0.2—0.4mm的球磨珠放入球磨机中预热至40'C，再将浓缩浆料加入研磨(研磨 转速2000转/分)30min，再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的重晶石粉体。 所制得的超细重晶石与传统的重晶石相比，在巻材涂层的应用中可提高其耐盐雾时间达到15 %左右。 实施例2
制备超细非金属矿物一重晶石工艺步骤取天然重晶石粉体1000g、水500g、助磨剂(聚 丙烯酸钠)100g在高速分散机上(转速4000转/分)分散30min以制成浓縮浆料。取500g 水和一定量的0.2 — 0.4mm球磨珠放入球磨机中预热至4CTC，再将浓縮浆料加入研磨(研磨 转速2500转/分)30min,再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的重晶石粉体。 实施例3
制备超细非金属矿物一重晶石工艺步骤取天然的重晶石粉体1000g、水500g、助磨剂 (聚丙烯酸钠)250g在高速分散机上(转速4500转/分)分散40min以制成浓缩浆料。取1000g 水和一定量的0.4—0.6mm球磨珠放入球磨机中预热至40°C，再将浓縮浆料加入研磨(研磨 转速2800转/分)40min，再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的重晶石粉体。实施例4
制备超细非金属矿物一重晶石工艺步骤取天然的重晶石粉体1000g、水500g、助磨剂 (聚丙烯酸钠)200g在高速分散机上(转速5000转/分)分散40min以制成浓縮浆料。取500g 水和一定量的0.4—0.6nun球磨珠放入球磨机中预热至4(TC，再将浓缩浆料加入研磨(研磨 转速2800转/分)40min，再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的重晶石粉体。 实施例5
制备超细非金属矿物—滑石粉工艺步骤取天然的滑石粉粉体600g、水400g、助磨剂 (EK600) 50g在高速分散机上(转速3000转/分)分散30min以制成浓縮浆料。取400g水 和一定量的0.3—0.5mm球磨珠放入球磨机中预热至4(TC，再将浓縮浆料加入研磨(研磨转 速2000转/分)30min，再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的滑石粉粉体。 所制得的超细滑石粉将其应用于塑料制品中时，与传统的滑石粉相比，可提高其结晶速率io %以上。 实施例6
制备超细非金属矿物一滑石粉工艺步骤取天然的滑石粉1200g、水600g、助磨剂(EK600) 100g在高速分散机上(转速4000转/分)分散40min以制成浓縮浆料。取600g水和一定量 的0. 3 — 0. 5mm球磨珠放入球磨机中预热至4(TC ，再将浓縮浆料加入研磨(研磨转速2500转 /分)40min，再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的滑石粉粉体。 实施例7
制备超细非金属矿物一滑石粉工艺步骤取天然的滑石粉1200g、水800g、助磨剂(EK600) 200g在高速分散机上(转速4500转/分)分散30min以制成浓缩浆料。取1000g水和一定量 的0. 4_0. 6mm球磨珠放入球磨机中预热至4(TC ，再将浓缩浆料加入研磨(研磨转速2800转 /分)30min，再将产品过滤、洗涤和干燥即可得到粒径小于300nm的滑石粉粉体。 实施例8
制备超细非金属矿物一滑石粉工艺步骤取天然的滑石粉1500g、水500g、助磨剂(EK600) 200g在高速分散机上(转速5000转/分)分散40min以制成浓縮浆料。取1000g水和一定量 的0. 4 — 0. 6mm球磨珠放入球磨机中预热至40°C ，再将浓縮浆料加入研磨(研磨转速2800转 /分)40min，再将产品过滤、洗漆和干燥即可得到粒径小于300nm的滑石粉粉体。
权利要求
1.一种非金属矿物精细化的加工方法，其特征在于，包括以下步骤a.将非金属天然矿物粉体和水按固含量重量百分比为20-60％的比例混合，加入助磨剂，助磨剂用量为溶液总重量的0.2-20％，在高速分散机上分散以制成浓缩浆料，分散转速为3000-5000转/分，分散时间为20-60min；b.在桶内壁为合金材料并带有夹套冷却装置的研磨机中加入水和球磨珠，球磨珠尺寸为0.2-0.8mm，在预热机器上预热至20-50℃后加入浓缩浆料进行研磨处理，研磨转速2000-3000转/分，研磨时间为20-60min；c.研磨后把产品过滤、洗涤和干燥。
2. 如权利要求1所述的非金属矿物精细化的加工方法，其特征在于助磨剂采用聚丙烯酸钠和 异辛酸钾等中的一种。
全文摘要
本发明属于超细非金属矿物材料技术领域，具体涉及到纳米非金属矿物及其精细化的加工方法。其具体步骤如下(A)将非金属矿物粉体、水和助磨剂按一定比例混合，在高速分散机上分散一定时间以制成浓缩浆料。(B)在桶内壁为合金材料并带有夹套冷却装置的研磨机中加入水和球磨珠，在预热机器上预热至一定温度后加入浓缩浆进行研磨处理。(C)研磨至一定时间后把产品过滤、洗涤和干燥。即可制得超细非金属矿物，本发明所制得的超细天非金属矿物的粒径小于300nm。整个工艺过程操作稳定，产品质量高。
文档编号B02C23/06GK101554604SQ200910050340
公开日2009年10月14日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者张剑平, 张大卫, 施利毅, 杭建忠, 王为军, 王小芬 申请人:上海大学