下面簡單介紹壹下我國非金屬礦物加工的主要方法、技術和主要設備。
壹.礦物加工和提純
20世紀90年代以後，我國非金屬礦的選礦提純技術有了很大的進步:①選礦提純的非金屬礦品種較以前有所增加；②傳統非金屬礦物(如石墨、石棉、高嶺土、雲母、螢石等)的提純工藝。)得到了改善；③微細非金屬礦物的高純加工技術取得顯著進展。從而回收了大量低品位、細粒級的有用礦物，顯著提高了非金屬礦產資源的回收率和其他資源的綜合利用率。
目前，我國常用的非金屬礦物選礦方法及入選礦物介紹如下:
(1)浮選法
用於石墨、螢石、應時、長石、霞石正長巖、鋁礬土、藍晶石、錫石、紅柱石、金剛石等。
(2)重選方法
1)按粒度分選，用於水洗高嶺土、膨潤土、凹凸棒石粘土、海泡石、伊利石等粘土礦物。
2)按相對密度排序，用於紅柱石、金剛石等。
(3)磁選
用於從用作塗料和填料的白色礦物中除鐵，從耐火材料的原料中除去雜質，從電氣絕緣材料的原料中除鐵等。
(4)電氣分離
用於提純電氣石、金紅石、鋯石、石榴石、陽起石等礦物。
(5)化學選礦
1)化學漂白，通過還原去除粘土礦物中的氧化鐵，通過氧化去除黃鐵礦。
2)化學提純，即采用化學方法去除礦物中的雜質，用於石墨、金剛石、錫石、紅柱石、矽藻土、藍晶石等。
3)選擇性絮凝，即高分子絮凝劑吸附細粒礦漿中的部分礦物顆粒形成絮體，而不吸附其他礦物顆粒，仍處於分散狀態。聚合物選擇性絮凝分離主要用於高嶺土的選擇性絮凝和鋁土礦的選擇性絮凝提純，能有效去除赤鐵礦、金紅石等雜質礦物。
(6)摩擦選擇
用於分離石棉、纖維水鎂石和片狀雲母等纖維礦物。
(七)非金屬礦提純加工中存在的主要問題。
1)選礦回收率不高，資源綜合利用率低。
2)工業化的高純度加工技術和設備不能滿足需要。
3)機械化和自動化程度不高，壹些礦山(如滑石、方解石、矽灰石等。)還是用手動選擇。
二、超細粉碎和分級
用機械力或化學機械力使非金屬礦物制品達到要求的細度。
(1)超細粉碎和分級工藝
有三種工藝:幹法、濕法和幹濕法。
1)幹法超細粉碎工藝原理流程(圖1-2-1)如下:
圖1-2-1幹式超細粉碎原理流程圖
該工藝用於加工D97 > 5微米的超細粉末..
2)濕法超細粉碎有多種工藝，原理流程(圖1-2-2)壹般為:
圖1-2-2濕法超細粉碎原理流程圖
該工藝壹般用於加工d97≤5μm的超細粉體和對顆粒形狀和表面性能有特殊要求的粉體材料。
3)幹濕結合工藝:主要用於生產各種不同規格(或細度)的粉體產品，如煤系煆燒高嶺土、重質碳酸鈣生產企業的超細粉碎。采用幹磨法研磨D97(> 5)～10 μm，然後采用濕法超細研磨法將紙塗料和重質碳酸鈣產品研磨至d90≤2μm..超細煤系煆燒高嶺土的加工也是這種幹濕超細研磨工藝的壹個例子。如超細煤系煆燒高嶺土“雙90”產品(圖1-2-3)的主要工藝流程如下:
圖1-2-3幹濕結合超細粉碎原理流程圖
(2)超細粉碎設備
我國非金屬礦超細粉碎設備的研發始於80年代初。在大量引進國外技術和設備並消化吸收後，發展迅速，相繼研制出適合我國國情的設備。10年後，中國進入自主開發制造階段，引進為輔。從20世紀90年代末至今，我國擁有自主知識產權或發明專利的超細粉碎技術和設備數量較前十年大幅增加，設備在處理能力、單位產品能耗、耐磨材料、工藝匹配、自動控制等方面的綜合性能顯著提高，與國外先進技術和設備的綜合技術指標差距逐步縮小。
1)氣流磨超細粉碎設備仍然是細度小、純度高、附加值大的產品的最佳設備之壹。國產氣流磨在模仿和消化國外設備的基礎上，進行了壹些創新，特別是在靶式氣流磨、流化床氣流磨和提高平板氣流磨耐磨性方面。缺點是缺少幾噸以上的大型設備，單位產品能耗高。
2)機械沖擊超細粉碎機在我國非金屬礦行業應用廣泛，廣泛用於高嶺土、滑石、方解石等中等硬度的非金屬礦。產品細度壹般可達D97 = 10μ m，若配以細粒分級機，可生產D97 = 5 ~ 7μ m的超細粉體產品。
經過消化吸收，國產超細粉碎機有:CM51超細粉碎機、DTM900超細粉碎機、CLM-2多級回轉磨、LHJ超細粉碎機、JCF1000機械粉碎機、JZC-400分級沖擊式粉碎機、CZM沖擊式粉碎機等。
3)中超細磨機包括攪拌球磨機、振動球磨機、轉鼓式球磨機和研磨剝離器、塔式磨、砂磨機、行星式球磨機等。國產攪拌磨已廣泛應用於高嶺土、重質碳酸鈣等企業，可采用幹法或濕法研磨。濕磨的礦產品可以達到d97 = 2微米左右，用分級機幹磨的細度可以達到d97 = 6微米..攪拌磨的種類有:JM立式螺旋攪拌磨，用於重質碳酸鈣、高嶺土、重晶石、鋯英砂等礦物的超細粉碎；國產振動磨有單缸、多缸(2-3)型、WGM-3變頻型和MGZ-1型高振幅振動磨，廣泛用於石墨、滑石、高嶺土、重晶石等礦物的細磨和超細磨。振動球磨機可用於各種硬度物料的超細粉碎。國產設備產品細度可達D90 = 20μ m左右，濕磨產品細度可達D97 = 5μ m左右..轉鼓式球磨機的粒度範圍很寬，經常與選粉機形成閉路流程。當進料粒度小於或等於5 mm時，產品細度可達D97 = 6 ~ 7微米..國產磨皮機種類很多，有20 L，80 L，300 L，500 L，800 L等。采用濕法磨礦和多級串聯連續磨礦，產品細度可達D95 = 2μ m左右，已應用於煤系高嶺土和重質碳酸鈣的濕法超細磨礦。國產CTM塔式磨機采用特殊的天然卵石作為研磨介質和選粉機，可用於滑石和膨潤土的超細研磨。產品細度可達D97 = 10μ m左右..有兩種類型的砂磨機:臥式和立式。國產砂磨機主要用於研磨和分散顏填料，近年來也用於石墨精礦的再研磨。產品細度可達d97 = 2μ m左右..連續式行星球磨機是我國超細粉碎技術領域的重要進步之壹，實現了設備的大規模產業化。XQ600×1500×3連續行星球磨機用於超細粉碎滑石、方解石等礦物，可將粒度≤5mm的礦物原料磨成細度d97≤10μm的產品，產量達到2000 ~ 3000 kg/h。
4)旋風機械磨(LHJ型)是我國自主研發的新型幹法細磨和超細磨設備。它用於研磨石灰石，方解石，滑石，矽灰石，高嶺土，重晶石，應時，長石和其他材料。進料粒度≤40mm，產品細度d97 = 40～15 μm..如果與精細分級機配套，可生產D976 ~ 7μ m左右的超細粉體產品..
5)高壓噴射粉碎機(超細脫皮均質機)擁有實用新型專利。該設備已用於雲母和高嶺土的超細粉碎。根據給料的粒度，壹次粉碎可獲得D97 = 10 ~ 45μ m的產品。
非金屬礦物超細粉碎存在的主要問題是:設備不夠大，國外壹些大型氣流磨和細氣流分級機的產量比我國高十幾倍；大部分生產線基本靠人工操作控制，產品質量不夠穩定；單位產品的磨損和高能耗；特殊晶型的專用超細粉碎設備尚未開發。
(3)精細分級設備
1)目前國內幹法細分級設備多圍繞機械沖擊式超細粉碎機或氣流粉碎機使用，MS分級機分級的產品細度可達D97 = 10μ m左右；用MSS和ATP分級機分級的產品細度可以達到d97 = 6微米左右；我國自行研制的LHB幹式細粒分級機分級的產品細度可達D97 = 5 ~ 7μ m，小時處理能力為2 ~ 15t。
2)國產濕式選粉機。有兩種類型:壹種是基於重力沈降原理的水力分級機，另壹種是基於離心沈降原理的旋風分級機。後者包括沈降離心機，如WL-350A、D和wld b-600；臥式螺旋離心分離器(級)、小直徑水力旋流器、LS離心篩、GSDF超細水力旋流器等。這些是目前國內高嶺土等超細粉體濕法分級的主要設備。其中沈降離心機(包括臥式螺旋離心分級機)的溢流產品細度可達d97 = 2微米左右；GSDF超細水力旋流分級機的溢流產品細度可達D90 = 2微米左右；小直徑水力旋流器溢流產品細度可達D80 = 2微米；LS旋流器溢流產品細度可達D60 = 2微米..
第三，表面改性
許多非金屬礦物制品作為無機礦物填料，在塑料、橡膠、粘合劑等高分子材料工業和聚合物基復合材料領域發揮著重要作用。它們的作用不僅可以提高材料的硬度、剛度、尺寸穩定性和力學性能，還可以賦予材料壹些特殊的物理和化學性能(耐腐蝕性、耐候性、阻燃性和絕緣性等)。).此外，還可以降低材料的生產成本。
非金屬礦物材料常用的表面改性方法有化學包覆法和沈澱反應法，輔以機械化學法。
表面化學包覆是通過偶聯處理、螯合反應和化學吸附對非金屬礦物填料表面進行包覆，以提高其表面疏水性的方法。加工過程如下:在粉末填料中加入壹定量的表面改性劑(固體或液體)，在壹定溫度下，改性劑與無機填料顆粒表面發生反應，通過攪拌或流化的方式包覆在填料顆粒表面。改性劑主要有矽烷、鈦酸鹽、鋁酸鹽、鋁鈦復合物等偶聯劑；表面活性劑，例如硬脂酸；有機低聚物，例如聚乙烯蠟和聚乙二醇；飽和有機酸，例如聚甲基矽氧烷(矽酮)、丙烯酸、巴豆酸和乙酸乙烯酯。主要生產廠家有:張家港國泰華榮化工新材料有限公司、重慶嘉實泰化工有限公司、南京曙光化工壹廠等數十家。
目前，SLG和PSC連續粉末表面改性機廣泛用於表面改性。SLG表面改性劑具有自動加藥、連續生產、溫度可控、單位產品用量少、能耗低、顆粒高度分散、自動化程度高、操作簡單等優點。主要型號有:SLG-3/300和SLG-3/600；PSC機也是壹種綜合性能良好的粉體表面改性設備。采用導熱油加熱，連續生產，改性劑用量少，表面包覆率高，顆粒不粘結。
沈澱反應改性劑利用化學沈澱在礦物顆粒表面形成壹層或多層包覆層。例如，TiO _ 2、ZrO2 _ 2和FeO用於包覆雲母、高嶺土和其它粉末的表面，TiO _ 2用於包覆SiO _ 2和Al _ 2O _ 3顆粒的表面。通過沈澱反應的改性通過使用無機表面改性劑來實現。
我國非金屬礦物表面改性技術仍然落後，連續改性技術和設備有待進壹步推廣。偶聯劑品種少，質量不夠穩定；彩色雲母和珠光雲母生產技術落後，產量低，顏色品種少，質量不穩定，今後需要加強。
第四，熱加工
熱處理可以去除礦物中的外部水、沸石水和羥基水，從而改善礦物的性質。煆燒還可以去除有機質，增白壹些礦物質，尤其是煤系高嶺土(包括黑滑石等礦物質)。有些礦物(如蛭石)在熱的作用下可以膨脹幾倍或幾十倍，具有新的功能。
煆燒是改善非金屬礦物材料特性的重要方法，也是高嶺土、菱鎂礦、石膏等礦產品深加工的重要工藝之壹。這些產品主要用於造紙、塑料、塗料、橡膠、石化等行業。例如，煆燒高嶺土具有優異的光散射能力和特殊的吸墨性。作為紙張塗布材料，與普通水洗高嶺土相比，能大大提高紙張的光澤度、平滑度、不透明度和原紙覆蓋度，這也是它能提高紙張塗布質量，替代價格昂貴的鈦白粉的原因。作為塑料和橡膠中的填料，它具有比普通高嶺土更好的強度、收縮率、阻燃性、吸濕性和電阻率。在油漆和其他塗料中，添加煆燒高嶺土可以使產品具有更好的不透明性、塗膜完整性和耐擦洗性。
煆燒煤系高嶺土是我國特有的加工技術，包括濕法超細、煆燒增白、幹燥、分散、解聚、分級等加工技術集成及相應的專用設備，可生產應用於多個行業的煆燒高嶺土系列產品。上述技術和設備已在山西忻州、大同、內蒙古孟茜、安徽淮北等地的多家煤系高嶺土企業得到應用，並取得了顯著的經濟效益和社會效益。企業規模也從最初的年產幾千噸增加到年產3萬至5萬噸。
煆燒工藝:以煤系高嶺土煆燒為例(圖1-2-4)。
圖1-2-4煤系高嶺土煆燒原理流程圖
煆燒設備:非金屬礦主要采用隧道窯、回轉窯(包括直接煆燒和隔焰煆燒)、豎窯、倒焰窯和梭式窯。20世紀90年代引進和仿制的隔爆型回轉窯，近年來發展成為直燃式回轉煆燒窯，提高了能源利用率，顯著降低了能耗和生產投資。目前，由於設備大型化，采用直燃式回轉窯煆燒技術和解聚分級技術，不僅保證了產品質量(產品白度≥95%，產品粒度-2μm≥92%)，而且萬噸產能投資從5000萬元左右降至2000萬元左右。