非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)是相對(dui)于金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)而言的礦(kuang)物總稱。已經探明的非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)物達91種。科(ke)學、高效地(di)綜合開發和利(li)用非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)物資源，是非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)加工(gong)行業的必然發展趨勢。

　　煅(duan)燒(shao)是天然化(hua)(hua)(hua)合物(wu)或人(ren)造(zao)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)的(de)熱(re)(re)離(li)解或晶形轉(zhuan)變過(guo)程(cheng)，此時化(hua)(hua)(hua)合物(wu)受熱(re)(re)離(li)解為一種(zhong)組成更簡單的(de)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)或發生(sheng)晶形轉(zhuan)變。煅(duan)燒(shao)作業可用(yong)(yong)于直(zhi)接處理礦物(wu)原料以(yi)適于后(hou)續的(de)工藝要求，也可用(yong)(yong)于化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)選礦后(hou)期處理以(yi)制取化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)精礦，滿足用(yong)(yong)戶對產品的(de)要求。影響煅(duan)燒(shao)過(guo)程(cheng)的(de)主要因素(su)為煅(duan)燒(shao)溫(wen)度、氣相組成、化(hua)(hua)(hua)合物(wu)的(de)熱(re)(re)穩定性等。

　　「做(zuo)非金屬(shu)礦的(de)埃爾派」非金屬(shu)礦的(de)煅燒工藝，含(han)石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)煅燒技術等

　　非金屬礦

　　01石灰石煅燒

　　石灰(hui)(hui)石的主要(yao)成(cheng)分是(shi)碳(tan)酸鈣，經過煅燒(shao)制(zhi)成(cheng)生(sheng)石灰(hui)(hui)可用于制(zhi)備電石、灰(hui)(hui)鈣粉(fen)、石灰(hui)(hui)膏、輕(qing)質(zhi)(zhi)碳(tan)酸鈣等產(chan)品，是(shi)重要(yao)的工業原料。煅燒(shao)是(shi)石灰(hui)(hui)石生(sheng)產(chan)中很(hen)關鍵的一道工序(xu)。煅燒(shao)的好壞對后續產(chan)品的質(zhi)(zhi)量影響很(hen)大。

　　由于(yu)石灰石原礦石形狀(zhuang)不(bu)規則，很難(nan)達到煅(duan)燒要求;粒度分(fen)布廣，難(nan)以保證煅(duan)燒的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang);雜質(zhi)含量(liang)高，影響產品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)，因此需要對不(bu)達標的(de)(de)(de)石灰石進行預處理(li)。預處理(li)包(bao)括破(po)碎(sui)、清洗(xi)和分(fen)級。

　　02高嶺土煅燒

　　高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)又稱瓷土(tu)，其主(zhu)要礦物(wu)是高(gao)(gao)嶺(ling)石類礦物(wu)。經過煅燒的(de)(de)高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)具有優良(liang)的(de)(de)光散射(she)能力(li)和特殊的(de)(de)油墨(mo)吸(xi)收性(xing)，以及更(geng)好的(de)(de)收縮性(xing)、阻(zu)燃性(xing)、吸(xi)濕性(xing)和更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)強(qiang)度、電阻(zu)率，用于造(zao)紙、塑料、電網改造(zao)、建筑等行業(ye)，可以大大提高(gao)(gao)這(zhe)些材料的(de)(de)使用性(xing)能。

　　高(gao)嶺土(tu)在(zai)加熱過程中會發生(sheng)脫水(shui)、分解、析出新物相等物化變化，較(jiao)為(wei)復雜(za)，一般認為(wei)，高(gao)嶺土(tu)在(zai)加熱過程主要包(bao)括(kuo)兩個階(jie)段：脫水(shui)階(jie)段和脫水(shui)后產物的轉化階(jie)段。

　　▲高嶺土(tu)煅燒機理

　　03黑滑石煅燒

　　滑(hua)石是一種具(ju)有良好絕緣、耐熱、吸附(fu)、潤滑(hua)等性能的重要(yao)非金屬礦物材料。我國的滑(hua)石儲量巨大(da)，但是中低品(pin)位的黑滑(hua)石居多。黑滑(hua)石加(jia)工的主(zhu)要(yao)目的是提高其(qi)白度，除去黑滑(hua)石成分中所(suo)含有機碳(tan)。研究證實，黑滑(hua)石經過一定溫度和時間條件的煅(duan)燒，能轉化為白度要(yao)求的高品(pin)質滑(hua)石。

　　▲煅燒(shao)溫度對黑滑石(shi)煅燒(shao)增白影響(xiang)效(xiao)果圖

　　▲煅燒時間對(dui)黑(hei)滑(hua)石煅燒增(zeng)白影響效果圖

　　該煅燒加(jia)工工藝非常適合(he)于高(gao)純、高(gao)白(bai)煅燒滑石微粉的(de)生產(chan)，且(qie)生產(chan)規模(mo)化(hua)，可以(yi)實現提(ti)高(gao)產(chan)量、降低成本和(he)環保節能(neng)的(de)目的(de)。

　　04硅藻土煅燒

　　硅藻土(tu)是海洋內或湖泊里生(sheng)長的藻類(lei)死亡后(hou)(hou)的殘骸積沉(chen)到水底(di)以后(hou)(hou)，經自(zi)然變化作用(yong)，逐漸形成(cheng)的非金屬(shu)礦物(wu)質(zhi)。其基本組分是含水的非晶質(zhi)二(er)氧(yang)化硅，具有多孔性(xing)(xing)、密度(du)小、比表面積大(da)、強吸附性(xing)(xing)和(he)耐高溫等優良品質(zhi)，這(zhe)些理化特性(xing)(xing)在新材料領域中得(de)到了廣(guang)泛應(ying)用(yong)。

　　米增財等在(zai)《硅藻土煅燒(shao)處理及其(qi)孔隙性能(neng)研究(jiu)》一文中，運用煅燒(shao)法以及添加助溶(rong)劑預處理手段，來探究(jiu)其(qi)高溫燒(shao)結下能(neng)否(fou)保持一定(ding)原(yuan)始孔隙吸附(fu)性能(neng)。

　　結果表明，在(zai)800℃和900℃處理(li)下硅藻土的平均(jun)孔(kong)徑(jing)增大，1000℃煅(duan)燒處理(li)晶(jing)體(ti)結晶(jing)度(du)(du)增加，顆粒(li)熔(rong)(rong)融(rong)液(ye)相產生，原始孔(kong)隙(xi)熔(rong)(rong)化(hua)縮(suo)小，比表面積和孔(kong)徑(jing)分布呈現縮(suo)小趨勢。硅藻土添加助熔(rong)(rong)劑(ji)煅(duan)燒處理(li)，在(zai)950℃較低溫(wen)度(du)(du)下材(cai)料形成(cheng)熔(rong)(rong)融(rong)玻璃化(hua)產物，煅(duan)燒溫(wen)度(du)(du)進一步提(ti)高顆粒(li)開始嚴重熔(rong)(rong)融(rong)，孔(kong)隙(xi)特(te)征損失(shi)明顯。

　　05菱鎂礦煅燒

　　菱鎂礦(kuang)屬(shu)碳酸鹽(yan)類，方(fang)解(jie)石(shi)族，化學式為(wei)MgCO3，晶(jing)體屬(shu)三方(fang)晶(jing)系的碳酸鹽(yan)礦(kuang)物。菱鎂礦(kuang)礦(kuang)床(chuang)的成(cheng)因(yin)主(zhu)要為(wei)沉積變質型(xing)(xing)、風化殘(can)積型(xing)(xing)和熱液交代型(xing)(xing)3種(zhong)礦(kuang)床(chuang)。菱鎂礦(kuang)常為(wei)致密(mi)塊狀集合體，呈無色或白色，有時(shi)略帶淺黃色、淺灰(hui)色或因(yin)其他雜質的影響呈淺粉(fen)紅色。

　　▲菱鎂礦的選冶加工示意圖(tu)

　　MgCO3加熱(re)(re)(re)到700℃時(shi)，分(fen)解為MgO和CO2;加熱(re)(re)(re)到700~1000℃時(shi)，成為輕燒鎂砂(sha);加熱(re)(re)(re)到1400~1800℃時(shi)，成為重(zhong)燒鎂砂(sha);加熱(re)(re)(re)到2500~3000℃時(shi)，重(zhong)燒鎂砂(sha)轉化為電熔鎂砂(sha)。

　　▲制備輕(qing)燒鎂粉工藝流程圖

　　▲制備(bei)燒結(jie)鎂(mei)砂工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖(tu)

　　06磷石膏煅燒

　　磷(lin)(lin)石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)石(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)法磷(lin)(lin)酸(suan)生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝產(chan)生(sheng)(sheng)的副產(chan)品(pin)，其(qi)主要成(cheng)分為CaSO4·2H2O、CaSO4·1/2H2O及CaSO4，還含有(you)一(yi)些雜(za)質(zhi)(zhi)如(ru)有(you)機(ji)物、氟、P2O5及少量(liang)金屬(鉀(jia)、鈉(na)、錳(meng)、鐵(tie)等)。濕(shi)(shi)法磷(lin)(lin)酸(suan)工(gong)藝生(sheng)(sheng)產(chan)1t磷(lin)(lin)酸(suan)產(chan)生(sheng)(sheng)4.5~6t磷(lin)(lin)石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)，我國磷(lin)(lin)肥行業快(kuai)速發展，磷(lin)(lin)石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)的排放量(liang)隨之(zhi)增加(jia)。現用的建筑石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)以天(tian)然石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)為主，磷(lin)(lin)石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)中鐵(tie)和有(you)機(ji)物等雜(za)質(zhi)(zhi)使其(qi)白度降低(di)，在建材(cai)領(ling)域使用受限，故磷(lin)(lin)石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)作(zuo)為建筑材(cai)料代(dai)替天(tian)然石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gao)的關鍵技術是除(chu)雜(za)。具(ju)體有(you)煅燒、堿改(gai)(gai)性、酸(suan)改(gai)(gai)性、水洗、篩分等方法。

　　方官濤(tao)等在《磷石膏(gao)(gao)煅(duan)燒(shao)(shao)過程(cheng)中添(tian)加劑對其雜(za)質和白度(du)影響》一(yi)文中，對磷石膏(gao)(gao)進行球磨、篩分，考察(cha)了煅(duan)燒(shao)(shao)溫度(du)、煅(duan)燒(shao)(shao)時間、添(tian)加劑量對磷石膏(gao)(gao)中鐵、有機碳的脫除情況及磷石膏(gao)(gao)白度(du)的影響進行試驗。

　　結果表明：煅燒(shao)(shao)條件(jian)為溫度475℃、時間2h，隨(sui)添加劑(ji)量增加，白度逐漸增大(da)，加入NH4Cl2%與(yu)磷石(shi)膏充分研磨進行煅燒(shao)(shao)，磷石(shi)膏白度由26.8%升高到87.12%，鐵(tie)去除(chu)率達到96.61%，有機(ji)碳去除(chu)率為44.90%。

　　07伊利石煅燒

　　伊利石(shi)(shi)是一(yi)種富(fu)含鉀(jia)的云母類粘(zhan)土礦(kuang)物。我國(guo)伊利石(shi)(shi)資(zi)源(yuan)豐富(fu)，主要分(fen)布在河南、浙(zhe)江、吉林、內(nei)蒙古、甘肅等地(di)，吉林省安圖(tu)縣(xian)的伊利石(shi)(shi)資(zi)源(yuan)十分(fen)豐富(fu)，已探明儲量達到(dao)1.4億t。

　　孫世陽曾以(yi)伊(yi)(yi)利(li)石(shi)為(wei)研(yan)究(jiu)對象，采用伊(yi)(yi)利(li)石(shi)泥(ni)漿(jiang)為(wei)原(yuan)料進行伊(yi)(yi)利(li)石(shi)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)試驗(yan)的研(yan)究(jiu)工(gong)(gong)作(zuo)。研(yan)究(jiu)了亞(ya)硫酸氫鈉—鋅(xin)粉(fen)(fen)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工(gong)(gong)藝、保(bao)險(xian)粉(fen)(fen)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工(gong)(gong)藝和(he)煅燒漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工(gong)(gong)藝對漂(piao)(piao)白(bai)(bai)效果的影響。結(jie)果表明，伊(yi)(yi)利(li)石(shi)白(bai)(bai)度由原(yuan)礦的72%提(ti)高到80%、80.12%和(he)81.2%。與(yu)亞(ya)硫酸氫鈉—鋅(xin)粉(fen)(fen)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工(gong)(gong)藝和(he)保(bao)險(xian)粉(fen)(fen)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工(gong)(gong)藝相比，煅燒工(gong)(gong)藝漂(piao)(piao)白(bai)(bai)可(ke)節(jie)約成本14%以(yi)上。

　　▲伊利(li)石混合泥漿+亞硫酸氫鈉—鋅粉漂白方法

　　▲保險粉漂白工(gong)藝

　　▲煅燒漂白工藝

　　08蛇紋石煅燒

　　蛇(she)紋石(shi)是(shi)一種(zhong)含(han)水的(de)(de)富鎂(mei)硅酸(suan)鹽礦物(wu)的(de)(de)總稱。我國的(de)(de)蛇(she)紋石(shi)資源豐富。其主要成(cheng)分是(shi)硅酸(suan)鎂(mei)，常伴生有鐵、鎳、鈷、鉻及少(shao)量的(de)(de)鉑族元(yuan)素(如鉑、銠(lao)、銥)等。

　　▲綜合(he)利用蛇紋石有(you)效成分(fen)的(de)工藝流(liu)程圖

　　近年(nian)來(lai)對蛇紋(wen)石的開發利用范圍(wei)逐年(nian)擴大，但目前國內對蛇紋(wen)石的綜合提取和富集的研究(jiu)以(yi)及復合工藝(yi)流程的設計仍然很少(shao)，缺乏(fa)對實現生產(chan)工藝(yi)綠色化、最終產(chan)品的高質量、高附加值以(yi)及中間副(fu)產(chan)物的循環回(hui)收利用等(deng)方面的深入研究(jiu)。

　　09蛋白土煅燒

　　蛋白土又稱蛋白石，是一種含水(shui)非晶(jing)質或膠質的活性二氧化硅，其主(zhu)要化學(xue)組成為(wei)SiO2，含水(shui)量為(wei)1%~14%,還含有少(shao)量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、K2O、NaO和有機(ji)質等。目(mu)前主(zhu)要分(fen)布于(yu)我國黑龍江嫩江流域、大興安嶺地區(qu)和新疆(jiang)北屯(tun)地區(qu)。

　　劉陽鈺等在《蛋(dan)白(bai)土硫酸銨煅燒(shao)增(zeng)白(bai)工(gong)藝(yi)研究》一(yi)文中(zhong)，首次(ci)采(cai)用預先煅燒(shao)的方法去(qu)除蛋(dan)白(bai)土中(zhong)有(you)機雜質并將其中(zhong)所含有(you)的鐵元素(su)轉化為Fe2O3，然后(hou)采(cai)用硫酸銨煅燒(shao)法來增(zeng)白(bai)預先煅燒(shao)后(hou)的蛋(dan)白(bai)土。

「

　　結論(lun)：煅燒(shao)溫(wen)度(du)500℃、硫(liu)酸銨添加(jia)量為蛋(dan)(dan)白土(tu)(tu)(tu)質量的200%、煅燒(shao)時(shi)間(jian)為1h、升溫(wen)速(su)度(du)為5℃/min，此條件下，蛋(dan)(dan)白土(tu)(tu)(tu)的白度(du)由原(yuan)礦(kuang)的22.1%提高到86.5%，Fe2O3含(han)(han)量由原(yuan)礦(kuang)的2.54%降(jiang)(jiang)至(zhi)0.09%。經硫(liu)酸銨煅燒(shao)增白后的蛋(dan)(dan)白土(tu)(tu)(tu)所含(han)(han)鐵、鋁雜(za)質下降(jiang)(jiang)，純(chun)度(du)顯著提高，SiO2含(han)(han)量從(cong)煅燒(shao)前(qian)的73.18%提高到88.79%，且(qie)煅燒(shao)后蛋(dan)(dan)白石的片狀結構(gou)未被破壞(huai)。

　　10凹(ao)凸棒石黏土煅燒

　　凹(ao)(ao)凸(tu)棒石(shi)黏土又名(ming)破縷石(shi)或縷縞(gao)石(shi)，我國學者許冀泉根據(ju)凹(ao)(ao)凸(tu)堡的(de)諧(xie)音將這種礦(kuang)物命名(ming)為“凹(ao)(ao)凸(tu)棒石(shi)”。在礦(kuang)物學上(shang)，凹(ao)(ao)凸(tu)棒石(shi)黏土隸屬于(yu)海(hai)(hai)泡石(shi)族(zu)，是(shi)一種含水豐富(fu)Mg、Al的(de)硅酸礦(kuang)物鹽，其主要成(cheng)分為凹(ao)(ao)凸(tu)棒石(shi)，另(ling)外還(huan)含有蒙脫石(shi)、伊利石(shi)、高嶺土、海(hai)(hai)泡石(shi)、蛋白石(shi)、石(shi)英、水云母等(deng)礦(kuang)物。

　　11白云石煅燒

　　白云石(CaCO3·MgCO3)是(shi)一種重要的冶金、建材及(ji)化工原(yuan)料，廣泛應用于金屬鎂(mei)制備(皮江法)、高爐煉(lian)鐵(熔(rong)劑)、生產(chan)堿(jian)性耐火材料、玻璃、陶(tao)瓷、鈣鎂(mei)磷肥和硫酸鎂(mei)等工業(ye)過程。白云石煅燒(shao)是(shi)皮江法煉(lian)鎂(mei)的第一步，也是(shi)煉(lian)鎂(mei)全(quan)流程中最大的由原(yuan)料導致(zhi)的CO2直(zhi)接排放源，該過程發(fa)生的化學反應如(ru)下：

　　回轉(zhuan)窯是傳(chuan)統(tong)白(bai)云(yun)石(shi)煅燒(shao)(shao)的(de)主要裝備，在(zai)煅燒(shao)(shao)過程中窯體連續轉(zhuan)動，使物料與高溫煙氣充分接觸(chu)。蔣濱繁等在(zai)《基于(yu)CO2循(xun)環的(de)低碳高效白(bai)云(yun)石(shi)煅燒(shao)(shao)新(xin)工藝》一文(wen)中，針對(dui)白(bai)云(yun)石(shi)煅燒(shao)(shao)過程中 CO2排放嚴重等問題，構建了基于(yu)CO2循(xun)環載熱與資源化(hua)回收(shou)的(de)白(bai)云(yun)石(shi)低碳煅燒(shao)(shao)豎(shu)窯新(xin)工藝。

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