1.4　非金屬礦物加工理論基礎概述

1.4.1　發展非金屬礦物加工技術的重要意義

在人類發展的幾百萬年中，非金屬礦的加工利用對人類社會文明進步的貢獻不可低估。非金屬礦物是人類利用最早的地球礦產資源。石器時代標志著人類社會有目的地使用天然非金屬礦，后來雖然金屬材料的使用逐漸增多而大大超過了非金屬材料的使用。但隨著近代工業革命的興起、科學技術的突飛猛進，在許多領域金屬材料已不能適用，而非金屬材料在高強、高溫、輕質、耐磨性等方面的優異性能重新得到了人們的廣泛關注，非金屬礦物材料的加工利用以及相關技術得到了飛速發展，甚至非金屬礦產開發利用已成為衡量一個國家工業化成熟程度的重要標志。

非金屬礦在國民經濟許多行業廣為利用，許多高新技術的發展都與非金屬礦的利用密切相關，航空航天技術、新能源產業、新材料產業以及現代微電子及信息技術等方面的飛速發展都和非金屬礦的利用分不開，不僅如此，非金屬礦的加工利用也與人民生活水平的提高密切相關，直接與人民生活相關的橡膠、塑料、涂料、建材、造紙等行業更需要大量非金屬礦物原料。

現代產業發展對非金屬礦物原（材）料要求的提高是非金屬礦加工利用技術發展的原動力；同時，現代科技革命和產業發展提高了非金屬礦加工業自動控制、質量檢測等的技術水平。微型計算機的發展推進了非金屬礦加工業的自動化控制水平和產品質量的提高，使加工產品的性能及質量檢測手段更加可靠。新材料產業的發展使非金屬礦加工設備的耐磨性、能量利用率及其綜合性能大大提高；不銹鋼以及高聚物基復合材料使設備的防酸堿腐蝕和防氧化性能提高；碳化硅、剛玉、陶瓷、高聚物基復合材料等高硬耐磨內襯材料使磨機及分級機的內襯使用壽命大大延長。正是現代科技革命和高技術新材料產業的發展以及傳統產業的技術進步、環境保護、節能等對非金屬礦產品數量的增加和質量要求的提高推動了現代非金屬礦加工技術的發展。

1.4.2　非金屬礦物加工技術的主要內容

非金屬礦加工的目的是通過一定的技術、工藝、設備生產出滿足應用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、表面或界面性質的粉體材料或化工產品以及一定尺寸、形狀、力學性能、物理性能、化學性能、生物功能等的功能性產品或制品。

非金屬礦加工技術主要包含以下三個方面。

（1）顆粒制備與處理技術　主要包括礦石的粉碎與分級技術、選礦提純技術、礦物（粉體）的表面或界面改性技術、脫水技術、造粒技術等。

（2）非金屬礦物材料加工技術　主要包括非金屬礦物材料的原料配方技術、加工工藝與設備等。

（3）非金屬礦物化工技術　主要是以非金屬礦為主要原料的無機化工產品制備技術。

1.4.2.1　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、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；粉碎過程力學；粉碎過程化學；粉體的分散；助磨劑的篩選及應用；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）表面改性　是指用物理、化學、機械等方法對礦物粉體進行表面處理，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，如表面組成、表面結構和官能團、表面潤濕性、表面電性、表面光學性質、表面吸附和反應特性以及層間化合物等。根據改性原理和改性劑的不同，表面改性方法可分為物理涂覆改性、化學包覆改性、沉淀反應改性、機械力化學改性、插層改性、高能處理改性等。

表面改性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要求的粉體材料深加工技術。對于超細粉體材料和納米粉體材料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市場的占有。主要研究內容包括：表面改性的原理和方法；表面改性過程的化學、熱力學和動力學；表面或界面性質與改性方法及改性劑的關系；表面改性劑的種類、結構、性能、使用方法及其與粉體表面的作用機理和作用模型；不同種類及不同用途無機粉體材料的表面改性工藝條件及改性劑配方；表面改性劑的合成和應用研究；表面改性設備；表面改性效果的檢測和表征方法；表面改性工藝的自動控制；表面改性后無機粉體的應用性能研究等。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、現代儀器分析與測試等諸多相關學科。

（3）選礦提純　是指利用礦物之間或礦物與脈石之間密度、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和提純的加工技術。根據分選原理不同，可分為重力分選、磁選、電選、浮選、化學選礦、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、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的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、重晶石、明礬石、鋯英石、硼礦、鉀礦等無機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；適用于不同物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自動控制等。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、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、物理和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及便于儲存和運輸。因此，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物材料深加工技術。其目的是方便超細非金屬礦物粉體材料的應用，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、造粒工藝和造粒設備。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勻、揚塵、使用不便、難以回收等問題，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，尤其適用于用作高聚物基復合材料（塑料、橡膠等）填料的非金屬礦物粉體材料，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。

1.4.2.2　非金屬礦物材料加工技術

非金屬礦物材料是指以非金屬礦物或巖石為基本或主要原料，通過精加工或深加工制備的具有一定功能的現代新材料，如電子工業用的石墨導電涂料、顯像管石墨乳、熔煉水晶等；用硅藻土、蛋白土、珍珠巖制備的吸附、助濾材料；機械工業和航空航天工業用的石墨密封材料和石墨潤滑劑、石棉摩擦材料、高溫和防輻射涂料等；以高嶺土（石）為原料制備的煅燒高嶺土、鋁尖晶石、莫來石、賽龍、分子篩和催化劑；以硅藻土、膨潤土、海泡石、凹凸棒石、沸石等制備的吸附環保材料；以碎云母為原料生產云母紙和云母板等；以珍珠巖、硅藻土、石膏、石灰石、蛭石、石棉等制備隔熱保溫防火和節能材料及輕質高強建筑裝飾材料。主要研究內容包括：各種非金屬礦物材料的結構和性能；非金屬礦物材料的制備工藝和設備；原（材）料配方、制備工藝等與非金屬礦物材料結構和性能的關系；非金屬礦物材料制備工藝的自動控制等。它涉及巖石學、礦物學、結晶學、材料學、材料加工、材料物理化學、固體物理、結構化學、高分子化學、有機化學、無機化學、電子、生物、環保、機械、自動控制、現代儀器分析與測試等學科。其核心技術主要包括以下兩個方面。

（1）原料配方復合技術　是指根據產品功能要求的原料配方或配制技術，包括不同化學組成、結構、粒形非金屬礦物原（材）料的配合或復合，即無機/無機復合；非金屬礦物原料與有機物或有機高聚物的復合，即有機/無機復合；其他助劑的配合等。原材料復合技術是非金屬礦物材料或制品的核心技術之一。非金屬礦物材料或制品種類繁多，涉及的領域非常廣泛，按其功能可分為：結構或力學功能材料（如新型建材、高級陶瓷結構材料、高級磨料、摩擦材料、減摩潤滑材料、密封材料等）、熱學功能材料（如保溫節能材料、高溫耐火材料、隔熱和絕熱材料、導熱材料等）、電功能材料（如導電材料、磁性材料、半導體材料、壓電材料、介電材料、電絕緣材料等）、光功能材料（如光導材料、熒光材料、聚光材料、透光材料、感光材料、偏振材料等）、吸波與屏蔽材料、催化材料、吸附材料、流變材料、顏料、黏結材料、裝飾材料、聚合物/黏土納米復合材料等。不同材料的原（材）料配方不同，因此，非金屬礦物材料配方技術涉及廣泛的學科面，如結晶學與礦物學、礦物加工、材料加工、無機非金屬材料、高分子材料、功能材料、化工工程、機械、電子、生物等，是一種多學科的綜合。追求功能化、環境友好或無害化是非金屬礦物材料配方技術的主題。

（2）加工工藝與設備　是指非金屬礦物材料或制品的成型、固化、煅燒、表（界）面修飾等工藝與設備，是制備非金屬礦物材料或制品的關鍵技術之一。非金屬礦物材料或制品的種類多，一般來說，不同種類和不同用途的非金屬礦物材料或制品的生產方法不同，工藝也是千差萬別。追求工藝性能和操作參數的優化及降低能耗、物耗等是非金屬礦物材料或制品工藝與設備發展的主題。

1.4.2.3　非金屬礦物化工技術

非金屬礦物化工是以非金屬礦為原料，通過對礦物分子結構的改變，提取礦物中某些化合物或有用元素的加工技術。如用含鋁礦物鋁土礦、高嶺土等生產氯化鋁、硫酸鋁、氧化鋁、分子篩等；用含氟礦物螢石制備含氟酸的化合物；用含鋇礦物重晶石生產鋇鹽系列產品；用含硅礦物石英、蛋白石、硅藻土制備硅酸鈉或水玻璃、沉淀二氧化硅或白炭黑等；用石灰石生產氧化鈣、輕質或沉淀碳酸鈣等；用明礬石制備硫酸、硫酸鉀等；用含鎂礦物菱鎂礦、白云石生產氯化鎂、硫酸鎂、氧化鎂、輕質碳酸鎂等。

非金屬礦物化工技術一般包括熱化學加工、濕法分解或浸取、過濾分離、溶液精制、結晶、干燥、粉碎等工序。熱化學加工可分為煅燒、焙燒、熔融等；濕法分解或浸取是用酸、堿、鹽類溶液在水熱條件下提取固體物料中有用組分的過程，一般伴有化學反應。

1.4.3　非金屬礦物加工的特點

由于非金屬礦物應用的多樣性，與金屬礦及燃料礦物的加工相比，非金屬礦加工具有以下特點。

（1）非金屬礦選礦的技術指標在很多情況下，不是指其中的某種有用元素，而是某種化學成分或礦物成分，如膨潤土的蒙脫石含量、硅藻土的無定形二氧化硅的含量、高嶺土的高嶺石含量、石墨的晶質（固定）碳含量、藍晶石的氧化鋁含量、螢石的氟化鈣含量等。

（2）非金屬礦物的磨礦分級不僅僅是選礦的預備作業，它還包括直接加工成滿足用戶粒度和顆粒形狀要求的磨粉、分級作業以及超細粉碎和精細分級作業。

（3）結構特性是非金屬礦物的重要性能和應用特性之一，在加工中要盡量保護礦物的天然結晶特性和晶型結構。如鱗片石墨、云母的片晶要盡可能地少破壞，因為在一定純度下，顆粒直徑越大或徑厚比越大，價值越高；硅灰石粉體的長徑比越大，價值越高；海泡石和石棉纖維越長，價值越高等。

（4）表面和界面改性是非金屬礦加工最主要的特點之一，它是改善和優化非金屬礦物的應用性能，提高其附加值的主要深加工技術之一。

（5）非金屬礦物粉體材料脫水的特點是，部分黏土礦物材料（如膨潤土、高嶺土、海泡石、凹凸棒土、伊利石等）及超細非金屬礦物材料的水分含量高、機械脫水難度大，干燥后團聚現象嚴重。因此，常規的機械脫水方式難以有效脫水，一般采用壓力脫水方式，特別是對于酸洗或漂白后的非金屬礦物材料還需在壓濾過程中進行洗滌。為解決干燥后粉體材料，尤其是超細粉體材料的團聚問題，一般要在干燥設備中或干燥后設置解聚裝置。

1.4.4　非金屬礦物加工技術的發展趨勢

21世紀非金屬礦物粉體材料在高技術、新材料、傳統產業技術進步和產業升級、環保、醫藥等產業以及人類日常生活中的廣泛應用是以該材料中較高的技術含量為前提的，因此，深加工是開發利用非金屬礦的必由之路，而功能化則是非金屬礦物材料發展的主題。

（1）充分發揮非金屬礦的功能特性，開發新產品，拓寬應用新領域　非金屬礦加工是建立在對礦物性質研究和開發基礎上的一系列增值技術。人們不斷認識到非金屬礦的性能研究及深入開發對非金屬產品市場開拓的深層次影響，認識到了非金屬礦物的內在物質結構特征是正確設計和技術選定的基本依據。針對非金屬礦物性能深層次開發的相關技術及產品近年來大量涌現。

填料礦物原料已由增量型向功能型轉化，新品種在不斷增加，如國外已廣泛利用具有耐磨、耐酸和絕緣性能的石英粉作為新品種塑料制品的填料，利用重晶石粉生產高密度音響塑料制品。對同一種礦物粉體在塑料制品中如何改善熱性能、光學性能、剛性和耐磨性、化學穩定性和加工性等方面的功能效應的研究和開發已引起廣泛注意。

將二氧化鈦與活性石墨混合的粉體加入建筑材料中，可以吸收大氣中的污染物。研究表明，很弱的紫外線都可以激活二氧化鈦，將二氧化鈦這種光敏化劑涂覆在建筑玻璃、陶瓷、塑料上，就可以將空氣中有害的氧化氮、氧化硫轉化為安全的硝酸鹽和硫酸鹽，將有機物分解轉化為無害的CO2、H2O、HNO3等。此外，還可用此方法制作除臭氣的建材、殺菌建材、表面自潔建材等。

重質碳酸鈣在降解材料方面的貢獻受到了人們的關注，以重鈣為主，與膠黏劑、偶聯劑等，經混合、擠壓、造粒、模壓等工序制成的一次性餐飲用品，可在用后15～86天完全降解，是無公害的制品。

利用坡縷石能吸收水分，吸附病菌、毒素的性能，將其進行細化、提純等深加工后用于藥材生產，發現可減輕藥物對皮膚和黏膜的刺激作用。

復合顏料開發方面的新技術之一是如何使非金屬礦粉與顏料實現有序復合，其中包括采用不溶性金屬氧化物或氫氧化物包覆在經過改性的非金屬礦粉粒表面的技術，目的是使超細非金屬礦粉表面的電動電位和吸附性等表面特性向有序復合顏料的方向改變。云母鈦珠光顏料就是在云母微晶片上包覆納米二氧化鈦顆粒膜形成的珠光功能性顏料。

（2）超細、超純和精細分級等非金屬加工技術不斷發展　超細、超純和精細分級等技術是非金屬礦最主要也是最基本的加工技術之一，其關鍵是在于相關設備的性能和加工規模等方面的發展。這方面的發展首先需在現有設備基礎上完善工藝配套，研發出分級率高、精度高、處理量大、能耗低、磨損小的精細分級設備；同時也應發展粉碎極限粒度小、粉碎比和處理能力大，能耗低、磨損小、粉磨效率高、應用面廣的超細粉碎設備、方法及工藝；在工藝流程中的產品質量在線檢測和控制技術的發展也是一個重要方面。

目前，大型氣流磨的單機生產能力已經達到10t/h以上，大型精細分級機（細粒級產品細度為6～7μm）的單機處理能力也可達到10t/h以上。我國工業規模的氣流磨機加工細度可達d97=3～5μm；機械沖擊式超細粉碎機加工細度可達d97=10μm，配以高性能精細分級機后也可達到d97=5～7μm；介質超細研磨機的機種較多，產品加工細度達到2μm已經很常見。超細磨配合精細分級技術實現微米級產品的規模化生產已較為成熟。研究表明，利用表面活性劑、電化學、超級水催化等特殊方法可使非金屬礦加工細度達到200～500nm的水平，這將是今后非金屬礦超細粉碎分級技術發展的方向之一。

干式精細分級機大多伴隨高速機械沖擊式超細粉碎機和氣流磨，分級粒徑可調，分級產品細度可達5～7μm。濕式分級機可與濕式超細粉磨設備配套使用，沉降離心的溢流產品細度可達到d97=2μm，而小直徑水力旋流器組的溢流產品細度可達到d80=2μm。

（3）納米科技在非金屬礦深加工領域中的應用受到廣泛關注　近代納米科技的發展帶動了相關學科的發展和技術進步，非金屬礦加工技術與納米高新技術實現有機結合，無疑是非金屬礦深加工技術和非金屬礦產品開發面臨的重大機遇。

納米科技具有豐富的科學內涵和學科滲透性，與非金屬礦深加工技術的結合具有代表性的領域和方向主要有三個方面：其一，利用某些非金屬礦物具有的獨特結構與物理特性，通過機械剝磨和分級等方法制備廣義的天然納米材料；其二，利用某些非金屬礦物具有的納米尺度的層間結構，通過插層技術實現物質在納米尺度上的分散；其三，采用天然介孔礦物通過復合技術，制備介孔納米粒子組裝體系材料。開展這些領域和方向的研究工作既可拓展和增強納米高新技術研究、發展與應用的范疇和力度，也可更快地提升非金屬礦深加工技術的水平和層次。

云母結構中二維薄片之間靠分子間力松散連接，層間距為1nm，薄片間較易剝分。因此，可將其剝分成徑厚比大、片層極薄的薄片，若采用當今先進的層狀單元礦物粉碎剝磨技術，可剝成小于含50～100層的片體，片層厚度可小于100nm，由此可獲得在一維方向上具有納米尺寸的天然二維納米薄膜材料。云母片具有顯著的光吸收藍移現象，從而呈現屏蔽紫外線性能，另外，其還具有微波吸收特性以及催化性質。大徑厚比的云母片是制備功能性珠光顏料的前提。

電離狀態的有機單體可通過離子交換等作用嵌入蒙脫石層間，從而獲得有機物和無機物分別被分散隔離至納米尺度的有機-無機復合骨架材料。這種材料以粉體形式與高聚物共混，嵌入層間的單體或彼此聚合，或與高聚物間發生反應。反應的結果導致蒙脫石結構片層崩解成納米尺度的結構片層，并且同時均勻分散到聚合物基體中，由此制得聚合物基復合材料，進而獲得性能突變的納米復合材料，成功解決了傳統制備復合材料工藝中難以將分散相物質在納米尺度上分散到連續相物質中的問題，這是非金屬礦加工技術中，利用納米技術而非單一應用納米材料的典型方法，蒙脫石礦物起到了實現物質在納米尺度上分散的媒介的獨特作用，獲取合乎要求的蒙脫石礦物或富含蒙脫石的膨潤土成為非金屬礦深加工技術融合納米技術的又一途徑。具有豐富結構性孔道或空隙結構、密度和堆密度極低的多孔非金屬礦，其中孔徑范圍在0.3～100nm的被稱為納米孔礦物質。天然的納米孔礦物材料因具備介孔特征，可作為制造納米結構組裝材料的載體和媒介。沸石作為最典型的具有納米介孔結構的多孔非金屬礦，在制備納米結構組裝材料方面引起了科學家及企業的關注。目前，沸石質天然納米孔-金屬離子及離子團組裝材料在前驅體制備、前驅體向組裝體轉化及性能表征等方面已取得了實質性的進展。表現出這類材料在催化性、抗菌性和吸附性等方面的優異功能，展示出在相關領域寬廣的應用前景。

（4）環境保護、清潔生產走可持續發展道路　我國是世界上非金屬礦資源豐富、品種齊全的國家之一，但由于我國人口眾多，資源的人均占有量還不足世界平均水平的一半，加之近年來礦產開采的無序和能力的增加，使部分礦產的資源儲備大幅度下降，礦物綜合利用技術水平低下造成資源大量浪費，尾礦堆積，污染環境，破壞了生態平衡。這種局面應花大力氣扭轉。我國《非金屬礦工業“十五”發展規劃》中明確提出：“礦產資源開發將采取保護中開發，開發中保護，保護與開發并舉的方針，處理好長遠利益與眼前利益、國家整體利益與地方利益的關系，統籌規劃。以先進的技術裝備和生產工藝提高資源的利用率；通過礦物材料的深加工，使資源的價值得到更大發揮。”“加大《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國環保法》等政策、法規的實施力度，堅決制止亂采亂挖、采富棄貧的破壞性開采，對污染環境、與國有企業爭奪資源、危害人民生命財產的小礦山、小加工廠要加以限制和淘汰”。

另一個值得注意的方面就是加強開發“資源型”環保非金屬礦物材料，既可擴大礦物資源的綜合利用，又可大幅度降低環境污染的治理成本，利用種類繁多、儲量豐富、價格低廉的非金屬礦物進行環境保護，具有投資少、處理效果好、二次污染少、可以重復使用等優點。膨潤土具有良好的吸附和離子交換性能，同時還具有乳化作用、中和酸和去污等能力，對重金屬離子如鉛離子、鉻離子、銅離子、鋅離子等有吸附作用，膨潤土經交聯柱撐，可提高有機膨潤土和柱撐黏土對非離子型或離子型有機污染物的吸收能力和對廢氣、廢水的吸附處理能力。沸石可吸附去除氟離子、鉻離子和鉛離子的量達90％以上，對降低造紙廢水的COD，去除水中鐵離子、砷離子、陰離子洗滌劑、硫酸鹽及三氮（、、），去除水中含磷物質等方面效果很好。另外，凹凸棒石、硅藻土、鱗片石墨、磷礦石、納米TiO2等許多非金屬礦物都可通過吸附、離子交換、插層、光催化等作用去除環境有害物質。

在非金屬礦的加工利用過程中，開采、粉碎、分級、運輸等許多過程中存在粉塵污染問題，解決粉塵污染以及潛在的粉塵爆炸危害等問題，也是今后非金屬礦深加工技術發展中必須十分關注的重要方面。

總之，未來非金屬礦物加工技術的發展趨勢將是交叉、融合礦物學、礦物加工、化工、材料、機械、電子、信息以及相關應用領域的不同學科，通過采用超細粉碎、精細分級、提純、改性、改型、復合等深加工或精加工技術，發掘和提升非金屬礦物材料或深加工產品的功能和應用性能。