臺灣博碩士論文加值系統

絹雲母具耐磨、片狀結構之特性，以相同種類、粒徑之磨體，在相同礦漿濃度的研磨條件下，攪拌研磨機之粉碎效果明顯優於球磨機。而經本研究的實驗結果，以攪拌研磨機金屬攪拌葉片，在25%礦漿濃度，利用比重4.16之2mm氧化鋁磨體，研磨絹雲母的最適宜時間約為2小時，並且以轉速1500rpm研磨2小時後之樣品D80粒徑已達1.098μｍ，比表面積則大幅增加至65.15m2/g。另以比重7.6之碳鋼球，在礦漿濃度25%、轉速1000rpm的研磨條件下，經過2小時的研磨，樣品之D80粒徑已減小至0.793μｍ，比表面積測定值更高達100.24m2/g。因此，磨體為影響研磨效果之重要關鍵因素，並且磨體比重與樣品細磨粒徑成反比關係。
從實驗結果驗證，添加助磨劑可以提高粉碎研磨效果。而添加水玻璃及六偏磷酸鈉之助磨功用，應與礦漿流變學調節學說較為吻合。尤其是添加六偏磷酸鈉可大幅降低礦漿之粘度，因此可適當的增加礦漿濃度至35%，以增加產量。

Sericite is a laminated structure mineral with the wear-resistant property. Under the similar grinding condition with the same concentration of slurry and same type of media with identical diameter, the milling efficiency of the “attrition mill” is obviously superior to “ball mill”. According to the test results of this study, different type of grinding media obtained distinct milling efficiency. A “attrition mill” with metal propellers was operated during experiments. For 25 % concentration of slurry, the D80 diameter of Sericite samples was reduced to 1.098μｍ and specific surface area was increased to 65.15m2/g by using 2 mm diameter Al2O3 media with specific gravity of 4.16 and grinding speed of 1,500 rpm after 2 hours operation. Under the same slurry concentration and operation time, the D80 diameter of Sericite samples was diminished to 0.793μｍ and specific surface area was even extended to 100.24 m2/g by using carbon-steel pellets with specific gravity of 7.6 and grinding speed of 1,000 rpm. Hence, the test results concluded that the grinding media is one of the important factors to affect the milling efficiency and the specific gravity of grinding media is inverse ratio to the diameter of the milled samples.
Based on the test results, introducing grinding-assistant is able to increase milling efficiency. The performance of grinding-assistance of adding Sodium Silicate Solution and Sodium Hexametaphosphate is somehow coincident with the rheology adjustment theory of slurry. Particularly, the viscosity of the slurry can be reduced dramatically by adding Sodium Hexametaphosphate. Therefore, the concentration of the slurry can be raised to approximately 35 % in order to increase the milling production volume.

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 次 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究內容 2
第二章 文獻回顧 4
2.1向陽地區絹雲母礦之基本概述 4
2.1.1地質狀況與成因 4
2.1.2物理化學特性 5
2.1.3開採洗選流程 8
2.1.4工業應用 10
2.2前人研究 12
2.2.1 研磨分析 12
2.2.2 離子交換研究 13
2.2.3工業應用研究 14
2.3粉碎之理論 16
2.3.1粉碎力學理論 16
2.3.2研磨能耗學說 17
2.3.3助磨劑作用原理 19
第三章 研究方法 22
3.1研究範圍與架構 22
3.2實驗材料與設備 23
3.2.1實驗材料 23
3.2.2研磨設備 25
3.2.2.1球磨機 25
3.2.2.2攪拌研磨機 26
3.2.3分析設備 29
3.3實驗流程與方法 32
3.3.1實驗流程 32
3.3.2實驗方法 36
3.3.2.1球磨機與攪拌研磨機之粉碎實驗 36
3.3.2.2研磨變數實驗 36
3.3.2.3礦漿濃度與磨體比重之測定 38
第四章 實驗結果與討論 39
4.1研磨機具之選擇 39
4.2研磨變數實驗結果 41
4.2.1礦漿濃度對研磨之影響 41
4.2.2轉速對研磨之影響 48
4.2.3研磨時間之影響 56
4.2.4助磨劑對研磨之影響 60
4.2.4.1.水玻璃對研磨之影響 62
4.2.4.2六偏磷酸鈉對研磨之影響 69
4.2.4.3硝酸鹽類對研磨之影響 72
4.2.5磨體對研磨之影響 80
第五章 結論與建議 87
5.1結論 87
5.2建議 88
參考文獻 89
附錄一 樣品粒度測定數值表 92
附錄二 比重之測定程序 101

A. J. Lynch，1977，Mineral Crushing and Grinding Circuits，Elsevier Scientific Publishing Company。
Arno Kwade，1999，Wet comminution in stirred media mills－research and its practical application，Powder Technology 105,pp. 14-20。
Becker M., J. Schwedes，1999，Comminution of ceramics in stirred media mills and wear of grinding beads，Powder Technology 105,pp. 374-381。
Bond, F.C. 1951, The Third Theory of Comminution, Meeting of AIME in Mexico City, October 1951 in Mining Engineering, May 1952, pp 484-494。
Cho H., M.A. Waters, R. Hogg，1996，Investigation of the grind limit in stirred-media milling，International Journal of mineral Processing,44-45,pp. 607-615。
Donald R.Askeland，1996，The Science and Engineering of Materials，PWS Publishing Company。
Ikazaki F. , K. Uchida , K. Kamiya , A. Kawia , A. Gotoh , E. Akiba，1996，Chemically assisted dry comminution of sericite-dry comminution method accompanied by ion-exchange，International Journal of mineral Processing,44-45,pp. 93-100。
Kick, F., Das Gesetz der proporionalem Widerstand und Siene Anwendung. Liepzig, 1885。
Klein G.& Hurlbut C. S. Jr. ，1993，Manual of Mineralogy 21thED，John Wiley & Sons，Inc.。
Mary C. Kerr and James S. Reed，1992，Comparative Grinding Kinetics and Grinding Energy During Ball Milling and Attrition Milling，Ceramic Bulletin，Vol 71，No. 12，December。
Rajamani Raj K., Poly Songfack, B.K. Mishra，2000，Impact energy spectra of tumbling mills，Powder Technology 108,pp. 116-121。
Rittinger, P. R.,1867,Lehrbauch der Aufbereitungskunde. Berlin, 1867。
Somasundaran P.、Brij M. Moudgil，1998，Reagents in Mineral Technology，Marcel Dekker Inc.
王崇道，2000，絹雲母/熱塑性聚胺基甲酸酯複合材料貼片製作及補強效果之研究，成功大學碩士論文。
非金屬礦工業手冊出版委員會，1991，非金屬礦工業手冊，冶金工業出版社。
李文鐘，1971，選礦學，世界書局印行。
李啟衡，1993，粉碎理論概要，冶金工業出版社。
吳景雅，2000，向陽絹雲母之離子性質交換研究，成功大學碩士論文。
陳詠鈞，1998，12mm厚耐燃粒片板之製造，台灣大學碩士論文。
陶厚根，1998，粉體技術導論，同濟大學出版社。
張少明、翟旭東、劉亞雲，1994，粉體工程，中國建材工業出版社。
經濟部礦業司，1993，中華民國礦產品利用、需求與流向調查，經濟部委託研究報告。
經濟部礦業司，1994、1995a、1996，台灣地區礦床分佈圖及剖面圖建置計畫，經濟部委託研究報告。
經濟部礦業司，1995b、2000，礦產品統計年報。
經濟部礦業司，1995c，向陽礦業專業區規劃開發計畫，經濟部委託研究報告。
鄭水林，1999，超細粉碎，中國建材工業出版社。
鄭水林，1998，非金屬礦加工技術與設備，中國建材工業出版社。
蔡敏行，1989，台東向陽地區絹雲母、葉臘石之選礦程序與經濟平估之研究，行政院國科會專題研究報告。
鍾松政、廖建勛、蔡宗燕，Nylon 6/Mica 奈米複合材料的製備與鑑定，工研院化工所技術報告（未對外發表）。