云母的性能介绍以及加工技术

云母性能介绍

云母是云母矿物的总称,是钾、镁、铁、锂等金属的铝硅酸盐,结构均为层状结构,从形成角度可分为天然云母和人造云母。

天然云母矿物主要有黑云母、金云母、白云母、锂云母、绢云母、绿云母、铁锂云母等,白云母、绢云母、金云母和锂云母是工业上应用广泛的。

合成云母是人们模仿云母的一种成分,金属氧化物按一定比例混合,然后高温熔化,冷却时再结晶,形成纯净的云母晶体。


01、白云母

白云母在我国的使用历史悠久,其化学成分为KAl2 (AlSi3O10)(OH)₂。单斜晶系属于层状构造硅酸盐,与黑云母同属于云母族矿物。集合体片状或鳞片状,解理面呈珍珠光泽。硬度 2.5~3,薄片有弹性,密度 2.76 ~ 3.10g/cm³。

白云母矿属于浅表性矿,多为伴生矿,它分布在世界上大多数高原,在我国的分布主要是喜马拉雅山脉,蒙古高原,太行山脉,长白山脉等,而且它的硬度与山脉的高度成正比。山脉越高,白云母的物理性能越好,加工难度越大。

白云母在工业上应用广泛。超细云母粉可用作塑料、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,耐老化,耐腐蚀等。

在工业上,主要利用其绝缘性和耐热性、耐酸性、耐碱性、抗压和剥离性能,用作电气设备和电气器材的绝缘材料;其次,用于制造蒸汽锅炉、熔炼炉的窗口和机械上的零件。

云母片和云母粉可以加工成云母纸,也可以代替云母片制造各种低成本、厚度均匀的绝缘材料。

湿法研磨的大径厚比的云母可作为珠光颜料的优良基材。


02、绢云母

1852年,德国科学家首次使用绢云母一词来表示德国塔乌努斯板岩中细小的鳞片状浅色云母。根据化学成分,这种矿物接近白云母。长期以来被定义为细鳞片白云母。起初,“绢云母”一词仅用于浅色钾质云母,随着对矿物的逐渐认识,人们开始形成绢云母是水化白云母的观点。

绢云母的矿物集合体为玫瑰红、肉红、灰绿、浅灰紫、灰—深灰等,但是粉末是白色的。当铁进入晶格时,使粉末带灰变白,白度降低。绢云母呈细鳞片状(一般<0.01mm),有明显的滑感。

我国绢云母分布在陕西、安徽、福建、四川等产区,其中安徽滁州是绢云母的集中开采区和主要产地。

绢云母具有很强的丝绸光泽,透明到半透明。透光率和遮盖率适中,具有反射紫外线的能力。这些特性决定了绢云母应用的独特性。

绢云母因其一般呈细小鳞片状,被广泛应用于涂料工业、造纸工业、日化工业和橡塑工业。


03、金云母

天然金云母包括深色金云母和浅色金云母。金云母的特点是具有优良的云母解理、黄棕色和类金反射。和白云母的区别在于,它可以在沸硫酸中分解,同时产生乳状溶液,而白云母则不能。

金云母的一般特征与白云母相同,根据其棕色、浅金色,主要不同于其他云母。颜色相近的黑云母的鉴别方法是其颜色比黑云母浅。

广泛应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工行业。

超细云母粉可用作塑料、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、耐老化和耐腐蚀性等。除了极高的电绝缘性、耐酸碱腐蚀性、弹性、韧性和滑动性、耐热性和隔音性、热膨胀系数小等性能,也是首次介绍了片体二表面光滑、大径厚比、形貌规则、附着力强等特点。

在工业上,主要利用其绝缘性、耐热性、耐酸性、耐碱性、抗压和剥离性能,用作电气设备和电气器材的绝缘材料;其次,用于制造蒸汽锅炉、熔炼炉的窗口和机械零件。


04、合成母

合成云母,也称为氟金云母,模仿天然云母的成分和结构,由石英等各种原料在高温恒温下熔融结晶而成。

与天然云母相比,合成云母受自然资源条件限制较少,结构与天然云母相似,其纯度、透明度、绝缘性和耐高温性均优于天然云母,因此在一些工业应用上可以替代或者超越天然云母,具有很强的生命力和发展前景,是一种具有战略意义的人工合成薄片状非金属晶体新材料。

目前合成云母的主要用途是将云母粉碎成各种粒径的云母粉,其应用行业包括涂料、橡胶、塑料、云母纸、云母陶瓷,特种合成吸波材料,合成云母电热板,可加工陶瓷和合成云母珠光颜料等应用。

湿法研磨后的人工合成云母粉不仅具有天然云母的娟般感和珍珠般的光感,而且在白度、重金属和杂质方面也有较好的表现。

合成云母的晶体透明度可以保持妆容颜色的一致强度,也适用于各种色调。产品广泛应用于粉饼、蜜粉、眼影、粉底液、腮红等诸多领域。


云母的加工技术

普通云母主要加工成粉末使用,加工工艺主要分为干法、湿法和气相法三种。

干法:

顾名思义,干法就是用粉碎机将各种云母直接磨成粉末,其流程为:选矿——粗破——加工半成品——提纯——研磨——分级——包装——成品。

干法研磨的优点:

1. 生产工艺简单,不需要过多设备和较长生产线;

2. 不需要水和热,对能源的需求更少;

3. 与湿法相比,最终产品价格更低,对一些低要求的填料级产品性价比更高;

4. 生产效率相对高于湿法。

干法研磨的缺点:

1. 加工精度低,生产出的粉末径厚比差,(即手感比较粗)不能用于高端场合;

2. 杂质含量高;

3. 生产环境差,粉尘污染严重;

湿法:

云母粉的湿法加工方法,顾名思义就是以水为介质,在研磨机中加入助磨剂,然后通过沉降分级或离心分级对半成品进行细磨,从而得到目标粒度的云母粉。

其流程为:云母碎——水力破碎——初筛——研磨——分级——液固分离——干燥——包装——成品。

湿法研磨的优点:

1. 生产工艺精细,最终产品粒径分布窄,径厚比大,手感光滑度好;

2. 经过两次以上分级除杂,杂质含量极低;

湿法研磨的缺点:

1. 对能源的高度依赖;

2. 生产效率低;

3. 产品价格昂贵,多用于高端使用场景;

4. 生产工艺复杂,目前对经验依赖度较高。

气相法:

云母粉的气相加工方法,顾名思义是以压缩空气为介质,在专业气流粉碎机中一次性完成粉碎和分级,得到目标粒度的云母粉。

其流程为:云母碎——初步粉碎——气流粉碎机——粉碎——包装——成品。

气相研磨的优点:

1. 生产效率高;

2. 可直接生产超细云母粉;

3. 环保是三大产品中最好的;

4. 粒度分布较窄,适用于对粒度分布要求较高的使用场景。

气相研磨的缺点:

1. 设备成本高,后期维护复杂;

2. 无法生产更大粒径的产品;