非金屬礦與金屬礦、燃料礦一起被稱為材料工業的三大支柱。非金屬礦的利用取決于對其進行深加工的程度，包括超細粉碎、超細分級、精細提純和表面改性等，其中有效的超細粉碎是進行各項深加工的前提和保證。理想的超細粉體應具有的特點：粒子盡量小、無團聚、粒徑分布范圍窄、粒子盡量為球形、化學成分均一等。

由于非金屬礦的種類繁多，根據其用途不同對粉碎產品的粒度分布、純度等方面都提出各種不同的要求。超細粉碎技術的發展必須適應其特定的要求。一般來講，對非金屬礦的要求有以下幾點：

• 細度

非金屬礦產品的應用均要求一定的，如高嶺土、重質碳酸鈣作為造紙原料需要產品細度為-2μm占90 %，白度>90 %；高檔油漆填料重質碳酸鈣粉細度為1250目；硅酸鋯作為陶瓷乳濁劑需要平均細度為0.5~1μm；硅灰石作為填料，也要求其細度＜10μm等。

• 純度

非金屬礦產品的純度要求也是其主要指標之一，這意味著在粉碎過程中不得污染，應保持原有的成分。如果是白色的礦物還要求有一定的白度，如造紙用鍛燒高嶺土、滑石粉的白度要求≥90 % , 造紙涂料、填料以及高檔油漆填料用重質碳酸鈣的白度要求＞90％等。

• 粉體形狀

有些非金屬礦產品對其形狀提出了嚴格的形狀要求，以適應不同需要。如復合材料增強用的硅灰石，其超細粉體要求盡量保持它原始的針狀結晶狀態，使硅灰石產品成為天然的短纖維增強材料，其長徑比要求>8~10。

超細粉體材料的應用領域占比：機械領域40.3%，熱能領域34.6%，電磁領域12.9%，生物醫學領域8.9%，光學領域2.4%，其他0.9%。

非金屬礦超細粉碎方法

粉碎與單個材料的破壞不同，它是指對于集團的作用，即被粉碎的物料是粒度和形狀不同的顆粒體的集團。

超細粉體的制備方法從制備的原理上分主要有兩種： 一種是化學合成；一種是物理粉碎。化學合成是通過化學反應或物相轉換，由離子、原子、分子經過晶核形成和晶體長大而制備得到粉體，由于生產工藝復雜、成本高，而產量卻不高，所以應用受到限制。物理粉碎的原理是通過機械力的作用使物料粉碎。物理粉碎相對于化學合成方法來說，成本較低、工藝相對簡單、產量大。

機械粉碎法優點：產量大、成本低和工藝簡單等，且在粉碎過程中產生機械化學效應使粉體活性提高；缺點：產品的純度、細度和形貌均不及化學法制備的超細粉體。該法適應于大批量工業生產，如礦產品深加工等。

非金屬礦超細粉碎設備

目前制備超細粉體材料的主要方法為物理粉碎法。因此，超細粉碎設備主要是指以機械法生產超細粉為主的各種與粉碎相關的設備。常用的超細粉碎設備有氣流粉碎機、機械沖擊粉碎機、振動磨、攪拌磨、膠體磨以及球磨機等。

• 高速機械沖擊式粉碎機

高速機械沖擊式粉碎機是指利用圍繞水平或垂直軸高速旋轉的回轉體（棒、錘、葉片等），對給料加以激烈的沖擊，使其與固定體或顆粒之間沖擊碰撞，從而使顆粒粉碎的一種超細粉碎設備。

優點：粉碎比大，細粉粒度可調節，結構簡單，操作容易，配套設備少，安裝緊湊，占地面積少，產能大，效率高。

缺點：高速運轉使得不可避免地產生過熱和部件磨損現象。

適用于方解石、大理石、白堊、滑石等中等硬度物料的超細粉生產。

• 氣流磨

氣流磨又稱噴射磨或能流磨，它利用高速氣流(300-500m/s）或過熱蒸氣（300-400℃）的能量使顆粒相互產生沖擊、碰撞和摩擦，從而導致固體物料粉碎。主要有：扁平式氣流粉碎機、循環式氣流粉碎機、對噴式氣流粉碎機、耙式氣流粉碎機、流化床式氣流粉碎機等。

氣流磨粉碎比一般為1~40，產品細度d一般可達3~10μm，產品受污染少，實現聯合操作，可在無菌狀態下操作，適合粉碎低熔點和熱敏性材料及生物活動制品，生產過程連續，生產能力大，自控、自動化程度高。

缺點：氣流磨是當前研究最多、機型最全、技術較為成熟的超細粉碎設備，也存在以下缺點：大型化、專業化生產高純度、高細度產品少，造價高，能耗大，加工精度難以達到亞微米級產品，材質磨損較大等。氣流磨廣泛用于滑石、大理石、高嶺土等中等硬度以下的非金屬礦物、化工原料、保健食品、稀土等的超細粉碎加工。

• 振動磨

振動磨是以球或棒為介質的超微粉碎設備，所加工的產品細度可至幾微米，廣泛應用于建材、冶金、化工、陶瓷、玻璃、耐火材料和非金屬礦等行業的超細粉體加工。

振動磨優點：結構緊湊、體積小、質量小、操作簡單、維修方便、能耗低、產量高、產品粒度均勻，缺點：噪音大，大規格振動磨對彈簧、軸承等機器零件的技術要求高。

超細粉碎設備發展趨勢

( 1 ）提高產品細度、降低設備粉碎極限；

( 2 ）提高單機產量、降低單位產品能耗；

( 3 ）降低磨耗；

( 4 ）高穩定性和可靠性；

( 5 ）產品細度和粒度分布的在線調控；

( 6 ）高效精細和大型分級設備；

( 7 ）特殊粒形和韌性物料的超細粉碎設備。

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文章來源：中國粉體網