1.3.1　顆粒制備與處理技術

顆粒制備與處理技術是指通過一定的技術和工藝設備生產出滿足應用領域要求的具有一定粒度大小和粒度分布、純度或化學成分、物理化學性質、表面或界面性質的非金屬礦物粉體材料或產品，是非金屬礦產品生產所必需的加工技術之一。

（1）粉碎與分級　是指通過機械、物理和化學方法使非金屬礦石粒度減小和具有一定粒度分布的加工技術。根據粉碎產物粒度大小和分布的不同，可將粉碎與分級細分為破碎與篩分、粉碎（磨）與分級及超細粉碎（磨）與精細分級，分別用于加工大于1mm、10～1000μm及0.1～10μm等不同粒度及其分布的粉體產品。

粉碎與分級是以滿足應用領域對粉體原（材）料粒度大小及粒度分布要求為目的的粉體加工技術。主要研究內容包括：粉體的粒度、物理化學特性及其表征方法；不同性質顆粒的粉碎機理；粉碎過程的描述和數學模型；物料在不同方法、設備及不同粉碎條件和粉碎環境下的能耗規律、粉碎和分級效率或能量利用率及產物粒度分布規律；粉碎過程力學；粉碎過程化學；粉體的分散；助磨劑及應用；粉碎與分級工藝及設備；粉碎及分級過程的粒度監控和粉體的粒度檢測技術等。它涉及顆粒學、力學、固體物理、化工原理、物理化學、流體力學、機械學、巖石與礦物學、晶體學、礦物加工、現代儀器分析與測試等諸多學科。

（2）改性與復合　是指用物理、化學、機械等方法對礦物粉體進行表面處理或有機改性、無機包覆、插層，根據應用的需要有目的地改變粉體表（界）面的物理化學性質，如表面成分、結構和官能團、潤濕性、電性、光學性質、磁性與電性、吸附和反應特性以及制備層間化合物等。根據改性原理和改性劑的不同，表面改性方法可分為有機物理與化學包覆改性、無機沉淀包覆改性、機械力化學改性、插層改性、高能處理改性等。

表面改性與復合是以滿足應用領域對粉體原（材）料表面或界面性質、分散性和與其他組分相容性以及功能性要求的粉體材料深加工技術。對于超細粉體和納米粉體，表面改性是提高其分散性能和應用性能的主要手段之一，在某種意義上決定其能否實際應用和呈現出納米效應。主要研究內容包括：表面改性與復合的原理和方法；表面改性與復合過程的化學、熱力學和動力學；粉體表面或界面性質和結構與改性、復合工藝及改性劑的關系；表面改性劑的種類、結構、性能、使用方法及其與粉體表/界面結構和性能的關系以及作用機理和作用模型；不同種類及不同用途粉體材料的表面改性、復合工藝條件及改性劑配方；表面改性劑的合成和應用；表面改性設備；表面改性與復合粉體材料結構和性能的表征/評價方法；表面改性工藝的智能化；表面改性與復合無機粉體的應用基礎與應用技術等。它涉及顆粒學、表面或界面物理化學、膠體化學、有機化學、無機化學、高分子化學、無機非金屬材料、高聚物或高分子材料、復合材料、生物醫學材料、化工原理、過程控制、現代儀器分析與測試等諸多相關學科。

（3）選礦提純　是指利用主要礦物與共伴生礦物或脈石之間密度、粒度和形狀、磁性、電性、顏色（光性）、表面潤濕性以及化學反應特性對礦物進行分選或提純的加工技術。根據分選提純原理不同，可分為重力分選、磁選、電選、浮選、化學提純、光電揀選等。

非金屬礦的選礦提純是以滿足相關應用領域，如高級和高技術陶瓷、耐火材料、微電子、光纖、石英玻璃、涂料和油墨及造紙填料和顏料、密封材料、有機/無機復合材料、生物醫學、環境保護等現代高技術和新材料對非金屬礦物原（材）料純度要求為目的的重要非金屬礦物加工技術之一。主要研究內容包括：石英、硅藻土、石墨、金剛石、螢石、菱鎂礦、金紅石、硅灰石、硅線石、藍晶石、紅柱石、石棉、高嶺土、海泡石、凹凸棒土、膨潤土、伊利石、石榴子石、滑石、云母、長石、蛭石、方解石、重晶石、明礬石、鋯英石、硼礦、鉀礦等非金屬礦的選礦提純方法和工藝；微細顆粒提純技術和綜合力場分選技術；適用于不同原料及不同純度要求的精選提純工藝與設備；精選提純工藝過程的控制技術等。它涉及顆粒學、巖石與礦物學、晶體學、流體力學、物理化學、表面與膠體化學、有機化學、無機化學、高分子化學、化工原理、機械學、礦物加工工程、過程控制、現代儀器分析與測試等諸多學科。

（4）脫水技術　是非金屬礦物粉體材料的后續加工作業，是指采用機械、物理化學等方法脫除加工產品中的水分，特別是濕法加工產品中水分的技術。其目的是滿足應用領域對產品水分含量的要求和便于儲存和運輸。脫水技術也是非金屬礦物材料必需的加工技術之一。脫水技術包括機械脫水（離心、壓濾、真空等）和熱蒸發（干燥）脫水兩部分。

（5）造粒技術　是指采用機械、物理和化學方法將微細或超細非金屬礦粉體加工成具有較大粒度、特定形狀及粒度分布的非金屬礦粉體材料深加工技術。其目的是方便超細非金屬礦粉的應用，減輕超細粉體使用時的粉塵飛揚和提高其應用性能。主要研究內容包括：造粒方法、工藝和設備。由于非金屬礦物粉體材料，尤其是微米級和亞微米級的超細粉體材料直接在塑料、橡膠、化纖、醫藥、環保、催化等領域應用時，不同程度地存在分散不均、揚塵、使用不便、難以回收和重復使用等問題，因此，將其造粒后使用是解決上述應用問題的有效方法之一，尤其適用于高聚物基復合材料（塑料、橡膠等）填料的非金屬礦物粉體，如碳酸鈣、滑石、云母、高嶺土等，一般做成與基體樹脂相容性好的各種母粒。

目前，造粒方法主要有壓縮造粒、擠出造粒、滾動造粒、噴霧造粒、流化造粒方法等。造粒方法的選擇要依原料特性以及對產品粒度大小和分布、產品顆粒形狀、顆粒強度、孔隙率、顆粒密度等的要求而定。