云母的加工与应用

非金属矿物加工技术云母的加工与应用

班级：矿加11-1班

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学号：11号

云母的加工与应用

摘要：介绍了白云母、绢云母、金云母、黑云母材料的加工方法及应用现状，并对云母材料的综合利用进行了系统的总结，同时探讨云母矿的采矿与选矿工艺现状。

关键词：云母；表面改性；云母采选工艺

云母是一种具有晶体结构的天然造岩矿物，属于自然生成的透明层状水铝硅酸盐类矿物，是对九种不同碱金属的含水氧化铝硅酸盐的一般命名。云母族矿物中最常见的矿物种有黑云母、自云母、金云母、锂云母、绢云母等，含水量一般在5％左右。其颜色特征通常可用来判断绝缘性能，工业上一般以浅色为好，其中在工业上有重要意义的矿物为锂云母、金云母等。

一、云母的开采及选矿

云母矿床的开采特点取决于有用矿物本身的性质。工业上使用的是未经过任何化学处理的天然云母。云母晶体形态越大，以及它的可用面积越大，它的价值就越高，就可以制造出更多的重要零件。所以在开采和加工云母矿石的过程中，必须保护云母晶体的自然尺寸。

云母矿石选矿主要是提高其选矿自动化程度，由于云母晶体及其共生脉石的介电常数及密度几乎相同，同时在选矿过程中不允许破坏云母晶体，因此主要选矿方法是根据矿粒形状和摩擦系数的差异进行机械分选。工业上主要是直接利用云母自然晶体加工成所需产品。没

有缺陷的云母晶体愈大，其经济价值愈高，因此在云母矿石选矿过程中，要尽可能地保护云母自然晶体不受破坏。

选矿是提高云母品位和质量、实现高档次应用从而提升利用价值的必须前提。云母的选矿方法和具体工艺，一般根据矿石的矿物物质组成、赋存状态和嵌布特征来拟定，弄清云母与矿石中其它矿物的物理化学性质差别，再找到一个简便经济实用的选矿方法除砂提纯。其选矿方法主要有手选、摩擦选矿、形状选矿、浮选和风选法等。

三、云母的深加工

目前国内在云母的深加工上尚无国家标准，现在采用的是建材行业的标准。深加工主要由选矿提纯、剥片、细磨和超细磨、表面改性等过程组成。选矿提纯是根据入选云母原料性质和种类的不同，有不同的选矿方法。片状云母通常采用手选、摩擦选和形状选，碎云母采用风选、水力旋流器分选或浮选将云母与脉石分开。目前剥片方法有手工剥片、机械剥片、物理化学剥片3种，主要用于加工各种云母片，如厚云母、薄片云母、电子管云母等，大部分是手工操作。细磨和超细磨云母粉的生产根据产地及其原矿性质不同而不同，分为于法和湿法两种流程，各种云母粉的表面改性可分为有机表面改性和无机表面包覆(膜)改性两种工艺。湿法生产出来的云母粉具有质地纯净、表面光滑、径厚比大、附着力强等优点。因此，湿磨云母粉性能更好，应用面更广，经济价值更高。尤其是作为珠光云母基料的云母粉一般要求湿磨云母粉。无机表面改性剂主要指用作涂料、油墨、人造革、化妆品、塑料、玩具、印刷装潢、造纸等的云母颜料。

四、云母的应用

工业云母矿床分为白云母矿床和金云母矿床两大类，用得最多的是白云母，其次为金云母，目前国内对黑云母和绢云母的开发也在逐步的展开。

4．1白云母的传统应用

白云母在未经改性前主要应用在日用化工原料、陶瓷原料、油漆添料、塑料和橡胶添料、建筑材料、用于焊条表皮的保护层，近年在玻璃鳞片替代方面也很突出等。白云母还能在油井中起到增加韧性的效果，在油井水泥中掺入合适细度的自云母，可在一定程度上克服水泥石固有的脆性，增强水泥的韧性。选择0．5％的0．18mm白云母，对油井水泥石有较明显的增韧效果，可以用作油井水泥的增韧材料。4．2改性白云母作添加剂

白云母同其他无机非金属类矿物填料一样，具有亲水性，难以在有机相中润湿和分散，容易凝聚成团，不能与树脂形成良好的界面，导致黏接不良。但改性后的白云母与树脂基体黏接良好，界面黏接力得到增强，将其作为增强剂添加到塑料中，可改变塑料产品的物化性质。同时利用白云母独特的层片结构，对其超细微粉进行表面改性后填充复合Abs树脂工程塑料，以获得价格低廉、性能满足广泛用途的复合物。白云母填充Abs树脂具有以较高比例填充改性降低成本的优势，并可使Abs树脂的刚性、耐磨性、化学稳定性有不同程度的提高，利用甲基丙烯酰氧基硅烷wD．70改性的白云母填料填充Abs的界面黏接状态效果好。因此可避免使用纯Abs树脂而导致其性能过剩，减

少原料成本，提高经济效益。

4．3微晶白云母的应用

微晶白云母是一种近年来发现的具有微晶结构的新型白云母矿物资源。微晶白云母不仅具有耐热、耐酸碱、绝缘、强度高等一系列传统白云母特有的物理化学性能，还具有天然超细、易磨、易加工、白度高、活性高等特点，是一种性能优良的矿物粉体原料。

微晶白云母粉作为绝缘灌注胶填料被广泛推广应用，比常规采用的硅微粉更加物美价廉，除绝缘灌注胶以外，还可应用于绝缘方面相关更多的领域。经加工成云母粉还有较好的滑动性和较强的附着力。其超细云母粉作为涂料、油漆、橡胶等功能性填料，可提高其机械强度，增强韧性、附着力、抗老化及耐腐蚀性等。天然微晶白云母矿质纯，易选，易加工，生产成本低廉，尤其容易加工成超细云母粉，因此对微晶白云母粉进行表面改性后应用于高分子材料、高聚物基复合材料和功能材料中应具有很好的市场前景。但同其他无机非金属类矿物填料一样，由于微晶白云母具有极性亲水性质，存在与有机高聚物相容性较差的问题，容易造成两种材料的界面缺陷，影响复合材料的性能。为了使微晶白云母能够在聚合物材料中得到广泛应用，应在其表面改性方面做一定的研究以取得一些经验。

4．4金云母材料的应用

金云母的变种有锰云母、钛云母、铬金云母、氟金云母等，特色的结构组成和层状性质使其具有独特的用途。其中氟金云母在现代工业中的应用最为广泛，用性质不同的标准氟金云母和改性氟金云母分

别填充环氧树脂得到复合材料，可在保持其原有的高压绝缘性、耐介质腐蚀性等良好特性的基础上，提高其力学性能。但不同性质的氟金云母粉与环氧树脂所得复合材料的性能存在很大差异，这与填料的化学组成、微观结构等因素有关。

氟金云母玻璃陶瓷具有良好的深加工、抗冲击性能，机械强度高，同时具有无机非金属材料的物理和化学性能。特别适合航空航天、军工、石化、精密仪器、机械电子、医疗设备、低温工程等领域的应用。如用于激光陀螺仪、大型天文望远镜的镜片、真空电子、离子镀膜、离子显微镜、离子加速器、激光器等设备以氟金云母为主晶相的玻璃陶瓷，具有良好的可切削性，在工程与医用材料方面有广阔的应用前景，但此类材料的机械强度不高，使其应用受到一定限制。

近年来，日本学者采用钡云母晶体、钙云母晶体对氟金云母类玻璃陶瓷进行增强，使其强度和韧性均得到明显提高，随着玻璃陶瓷中氟金云母的增加，材料的抗弯强度、弹性模量、断裂韧性都有所提高。而硬度变化不明显，采用羟基磷灰石和云母玻璃陶瓷复合既能利用材料的生物活性，又使材料具备了较好的力学性能，在人体较大载荷植入部位方面具有广泛的应用前景。同时利用超声波的空化作用、微射流作用，把氟金云母剥离细化成片形微粉，这种无损伤粉碎新工艺，与现用云母粉碎工艺相比，具有能耗低、云母表面光洁、径厚度比较大的特点。

目前，相关研究工作主要集中在金云母材料制备及其性能优化上，对于材料加工性能方面系统的研究报道较少。因此，开展材料加