La pyrophyllite est un minéral alumino-silicaté contenant de l'eau, à l'éclat nacré ou gras. La pyrophyllite commerciale ne se limite pas strictement au talc et à la saponite. Sa composition chimique est similaire à celle du kaolin, et tous deux sont des alumino-silicatés contenant de l'eau. La pyrophyllite a d'abord été utilisée industriellement pour la sculpture, la fabrication de sceaux, de plumes, etc. Avec le développement de l'industrie moderne, elle sert aujourd'hui de charge dans la production de matériaux réfractaires, de céramiques, de papier, de pesticides, de caoutchouc, de plastiques et dans d'autres secteurs. Elle peut également être utilisée comme matière première pour la fibre de verre et le ciment blanc. Ses applications sont donc relativement nombreuses.
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Propriétés du minerai et structure minérale
La formule chimique de la pyrophyllite est Al2[SiO4O10](OH)2, dans laquelle la teneur théorique en Al2O3 est de 28,30 %, SiO2 de 66,70 %, H2O de 5,0 %, la dureté Mohs de 1,25, la densité de 2,65 g/cm3, le point de fusion de 1700 °C, elle est blanche, grise, vert clair, jaune-brun et autres couleurs, avec un éclat nacré ou gras, dure, glissante, opaque ou translucide, avec des stries blanches, et possède une bonne résistance et isolation thermique.
Les agrégats minéraux de pyrophyllite pure sont rares dans la nature et proviennent généralement d'agrégats minéraux similaires. Ils sont également terreux et fibreux. Les principaux minéraux symbiotiques sont le quartz, le kaolin et le diaspore, suivis de la pyrite, de la calcédoine, de l'opale, de la séricite, de l'illite, de l'alunite, de l'hydromica, du rutile, de l'andalousite, du disthène, du corindon et de la dickite.
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Domaines d'application et indicateurs techniques
La pyrophyllite est largement utilisée dans les domaines de la sculpture, de la céramique, du verre, du caoutchouc, des plastiques, de la fabrication du papier, des matériaux réfractaires et des diamants synthétiques.
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technologie de traitement des minéraux et technologie de traitement
Valorisation et purification
①, concassage et broyage
Le concassage et le broyage de la pyrophyllite ont deux objectifs : d’une part, préparer des poudres de pyrophyllite et d’impuretés minérales dissociées en vue de leur purification ; d’autre part, transformer directement la pyrophyllite d’une pureté conforme aux exigences des applications spécifiques en produits pulvérulents. La pyrophyllite étant plus tendre que les impuretés, l’utilisation d’un concasseur sélectif est essentielle pour son traitement.
②、Sélection
La différence de composition interne de la pyrophyllite est plus visible à l'œil nu. Elle se caractérise principalement par sa clarté et sa couleur. Le tri des impuretés peut être effectué manuellement ou à l'aide d'une machine de tri photoélectrique, comme une machine de tri intelligente hyperspectrale proche infrarouge.
③, Enrichissement en milieu dense
La densité de la pyrophyllite et des minéraux d'impuretés est assez similaire, mais après broyage, notamment sélectif, la granulométrie primaire des différents minéraux diffère, et la différence de dureté est plus marquée. Les minéraux durs se trouvent généralement dans les grains les plus grossiers. Compte tenu de ces caractéristiques, la méthode de valorisation en milieu dense par dispersion en suspension et classification par sédimentation peut être utilisée pour la sélection.
④ Séparation magnétique
La plupart des minéraux contenus dans le minerai de pyrophyllite ne présentent pas de propriétés magnétiques évidentes, et les impuretés ferreuses sont faiblement magnétiques. Le fer mécanique produit lors du concassage et du broyage peut être séparé par un champ magnétique faible. Les oxydes et silicates de fer présents doivent être séparés par des anneaux verticaux et une pulpe électromagnétique. Un séparateur magnétique à gradient élevé est nécessaire pour la séparation magnétique à gradient élevé des matériaux.
⑤ Flottation
Lorsque les impuretés de fer sont des sulfures, on peut utiliser des xanthates pour la flottation afin d'éliminer le fer. Si les impuretés de fer sont des oxydes, on peut utiliser du sulfonate de pétrole pour la flottation. La pyrophyllite et le quartz peuvent être séparés par des acides gras ou des amines. Ce produit est utilisé comme collecteur pour la séparation par flottation en milieux alcalin ou acide.
⑥. Purification chimique
Pour les minerais dont la blancheur est faible et pour lesquels la méthode d'enrichissement physique peine à satisfaire aux exigences de l'indice de qualité, le procédé de blanchiment par réduction peut être utilisé pour la purification chimique.
concassage ultrafin
Lorsqu'elle est utilisée dans la fabrication du papier, des plastiques, du caoutchouc, des matériaux réfractaires et autres, la pyrophyllite doit être broyée très finement. Actuellement, deux procédés principaux existent : le procédé à sec et le procédé humide. Le procédé à sec utilise principalement un broyeur à jet d'air ultrafin, tandis que le procédé humide utilise principalement un broyeur à sec et un broyeur à agitation.
modification de surface
La modification de surface de la pyrophyllite utilise généralement des agents de couplage silane et titanate. Deux méthodes permettent de modifier la surface de la poudre de pyrophyllite : la méthode à sec et la méthode humide.
Diamant synthétique
La pyrophyllite est chimiquement inerte, résistante aux hautes températures et aux hautes pressions, et possède d'excellentes propriétés d'isolation électrique et thermique, ainsi qu'une faible résistance au cisaillement. Elle présente également des performances idéales en matière de frottement interne et de transfert de charge, et est largement utilisée dans les technologies modernes à ultra-haute pression. C'est un matériau de transmission et d'étanchéité ultra-dur de premier plan dans l'industrie des matériaux superdurs. La pyrophyllite, les paillettes d'alliage et les paillettes de carbone permettent d'obtenir les diamants synthétiques requis grâce à des procédés de purification chimique à haute température et haute pression.
Date de publication : 5 juillet 2021