非金属矿深加工、非金属矿物材料、
粉体制备与表面处理
科 技 成 果 汇 编
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
非金属矿深加工与矿物材料研究室
2017年6月
前 言
中国矿业大学（北京）是教育部直属的列入国家“211工程”和“985优秀学科创新平台项目”建设的全国重点高校和全国首批具有博士和硕士授予权的高校之一，现有教学科研人员500多人，其中中国工程院院士8人、科学院院士1人、博士导师167人、硕士导师249人；现有在校学生12000余人，其中博士、硕士研究生6926人。
中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院设有矿物加工工程系、化学工程系、环境与生物工程系以及教育部煤基浆体燃料工程研究中心、公共基础实验室以及煤炭清洁加工与低碳利用实验室。有矿物加工工程、环境工程、环境科学、化学工程、化学工艺、应用化学、工业催化、生物化工、矿物材料工程、洁净能源技术与工程等10个博士点，17个硕士点以及矿物加工工程、环境工程、化学工程与工艺、应用化学、环境科学和生物工程等6个本科专业。其中矿物加工工程为国家级重点学科，是我国“长江学者计划”第一批设岗学科，也是我校“211工程”建设的重点学科，环境工程、化学工艺、清洁能源学专业为省部级重点学科。
化学与环境工程学院是中国矿业大学（北京）优势传统学科与新兴前沿学科相结合的教学、科研集体，拥有一批高素质、高水平，富于创新和敬业精神的教师队伍，现有教工74人，其中院士2人，博士生导师21人，教授21人，副教授（含高级工程师）24人。90%以上的教师具有博士学位。在校博士生100余人，硕士生600余人，具有较强的科研开发力量。
化学与环境工程学院非金属矿物材料研究室是我校“211工程”学科建设点之一，有教授1人，副教授3人。学科带头人为郑水林教授。在读博士及硕士研究生30余人，具有较强的科研力量和较好的科研条件。主要研究领域为非金属矿深加工、非金属矿物材料、资源综合利用、粉体加工技术等。主要研究方向如下：①粉体表面改性； ②非金属矿物及无机粉体超细粉碎与精细分级； ③复合功能粉体材料制备与应用；④环境与健康功能材料的制备及应用； ⑤无机阻燃材料制备与应用； ⑥超细和纳米粉体分散与粒径控制；⑦非金属矿选矿提纯；⑧相变（节能）矿物材料制备及应用；⑨煤系共、伴生非金属矿及尾矿综合利用与深加工，等等。目前在研国家科技计划项目、企业委托项目技术开发科研及自选课题10多项。
本集汇编了近年来非金属矿物材料研究室的部分非金属矿深加工、非金属矿物材料、粉体制备与表面处理技术的主要研究开发成果。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
Email：13601339820@163.com；zhengsl@cumtb.edu.cn ；13466774499@163.com
目 录
1．非金属矿物粉体表面改性技术
1.1 非金属矿粉干法连续表面改性工艺与设备
1.2 超细粉体湿法表面改性技术
1.3 超细Mg（OH）2与Al（OH）3表面改性技术
1.4 无机颜料粉体表面处理技术
1.5 高岭土和煅烧高岭土表面改性技术
1.6 碳酸钙表面改性技术
1.7 硅灰石矿物纤维的表面改性技术
1.8 硅微粉、超细二氧化硅、白炭黑表面改性技术
1.9 粉煤灰微珠的表面改性增白技术
1.10 合作方式
2．硅藻土深加工技术
2.1 硅藻土选矿提纯技术
2.1.1成果特点及主要技术指标
2.1.2主要技术特征及创新
2.1.3技术成熟程度
2.1.4市场前景与经济效益
2.1.5成果应用领域及接产条件
2.1.6合作方式
2.2 纳米TiO2/硅藻土复合光催化材料
2.2.1技术成果与产品特点
2.2.2成熟程度及技术鉴定情况
2.2.3产品市场及前景
2.2.4合作方式
2.3 硅藻泥配方与生产工艺
2.4 硅藻土/沥青路面复合材料
2.4.1成果特点及主要技术指标
2.4.2应用与市场前景
2.4.3合作方式
2.5 TiO2/硅藻土基多孔陶瓷复合材料
2.5.1成果特点及主要技术指标
2.5.2成熟程度
2.5.3应用与市场前景
2.5.4合作方式
2.6 用硅藻土生产超细和纳米二氧化硅
2.6.1成果技术特点及主要指标
2.6.2成熟程度及技术鉴定情况
2.6.3产品市场及应用前景
2.6.4合作方式
2.7 硅藻土基相变蓄能复合材料
2.7.1技术背景
2.7.2成果主要技术指标及知识产权
2.7.3发展前景
2.7.4合作方式
3．石棉尾矿和蛇纹石高效综合利用技术
3.1 成果技术特点及创新
3.2 产品种类及主要技术指标
3.3 成熟程度及技术鉴定情况
3.4 市场前景
3.5 经济效益
3.6 合作方式
4．无机复合超细活性阻燃填料
4.1 成果技术特点及主要指标
4.1.1物理复合型
4.1.2化学包覆型
4.2 成熟程度及技术鉴定情况
4.3 应用领域及市场前景
4.4 合作方式
5．负载型纳米TiO2复合光催化材料
5.1 成果特点及主要技术指标
5.2 成熟程度及技术鉴定情况
5.3 主要技术特征
5.4 经济效益与市场前景
5.5 合作方式
6．膨润土精选与深加工技术
6.1 膨润土精选提纯技术
6.1.1主要技术特点及创新
6.1.2应用前景
6.1.3成果应用领域
6.1.4合作方式
6.2 提高膨润土在盐水中的膨胀性能
6.2.1技术背景
6.2.2主要技术特点
6.2.3应用前景和经济与社会效益
6.2.4合作方式
6.3 插层复合膨润土阻燃复合材料
6.3.1技术背景
6.3.2主要技术特点及创新
6.3.3应用前景和经济与社会效益
6.3.4成果应用领域及接产条件
6.3.5合作方式
7．石英选矿提纯技术
7.1 粉石英物理选矿技术
7.1.1技术背景
7.1.2 技术特点和主要技术指标
7.1.3 产品主要用途和市场前景
7.1.4技术成熟程度
7.1.5合作方式
8．超细电气石功能粉体材料
8.1 技术特点及主要指标
8.2 成熟程度及技术鉴定情况
8.3 应用领域及市场前景
8.4 合作方式
9．高遮盖力无机复合白色颜料制备技术
9.1 成果技术特点及主要指标
9.2 主要技术特征及创新
9.3 技术成熟程度
9.4 应用领域及市场前景
9.5 合作方式
10．技术开发与服务
10.1 非金属矿物超细粉碎工艺设计与设备选型
10.2 无机非金属粉体的表面改性工艺与配方
10.3 非金属矿选矿提纯
10.4 非金属矿物材料
10.5 资源综合利用
11．硅藻土及硅藻泥相关研究经历及成果
发明专利
授权发明专利（2000～2017）
已申请和进入实审的发明专利
主要著作：30
1．非金属矿物粉体表面改性技术
本项技术成果包括干法连续粉体表面改性工艺与装备、湿法表面改性技术以及煅烧高岭土、氢氧化镁、氢氧化铝、硅灰石、碳酸钙、硅微粉、颜料等无机非金属超细与纳米粉体的表面改性工艺与配方。
1.1非金属矿粉干法连续表面改性工艺与设备
该成果是以SLG型连续粉体表面改性机为核心，包括表面改性工艺和配方的非金属矿粉干法连续表面改性工业化集成技术。其特点是：①连续生产，负压运行。表面改性剂与被改性粉体物料根据改性配方，自动连续进入改性机，改性好的粉体物料经旋风集料器冷却和收集。整套系统无粉尘污染，操作简便，单位产品能耗低（30～50kWh/t）；②对粉体和表面改性剂的分散性好，颗粒表面包覆均匀。特殊设计的改性腔强制松散粉体物料和分散表面改性剂，形成涡旋二相流，使表面改性剂能迅速、均匀或均等地与颗粒表面作用，包覆于颗粒表面；单位产品改性剂用量少；特别适用于超细粉体的表面改性；③依靠自摩擦升温，不需要另设粉体加热装置。依靠转子和定子高速旋转与粉体物料的冲击、剪切和摩擦作用产生粉体表面改性所需的温度。改性温度可以根据需要方便调节，可达到120～100°C；④可以在实现二种以上改性剂的复合改性和二种以上粉体的复合改性。
该技术成果也是国家“十一五”科技支撑计划项目“高性能非金属矿物填料先进加工技术及装备研究”（2008~2010；课题编号：2008BAE60B01）之“表面改性技术及大型连续粉体表面改性设备研制”专题项目（2011年5月14日通过科技部验收）。
截止2013年上半年已有约500多台（套）SLG连续粉体表面改性机应用于轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细高白度煅烧高岭土、滑石粉、水镁石粉、叶腊石粉、云母等非金属矿物超细粉体以及氢氧化铝、纳米氧化锌等无机粉体的表面改性，其主要技术指标达到国际先进水平。用户除国内市场外，还出口到马来西亚、印度尼西亚、印度、缅甸、尼泊尔等国以及台湾。用于d97£10mm超细轻质碳酸钙和重质碳酸钙、煅烧高岭土的表面改性，单机生产能力达到5.0t/h以上，活化指数达到96%以上，单位产品能耗£35kWh/t。
该项技术成果已分别于2007年3月17日和2010年12月25日通过了中国建筑材料工业协会组织的技术成果鉴定，并获2007年建筑材料科学技术进步奖二等奖和2012年中国煤炭工业协会科技进步二等奖。其中的SLG型连续粉体表面改性机已获得两项国家实用新型专利（①连续式粉体表面改性机ZL02221135.7；②大型连续粉体表面改性机ZL 200920299497.6）。
1.2超细粉体湿法表面改性技术
对于湿法超细粉碎或其它湿法制粉工艺来说，超细粉体在干燥中会形成硬团聚体，因此，在湿法超细粉碎之后、干燥之前进行表面改性不仅可以防止超细粉体在干燥中形成难以解聚的硬团聚体，而且因湿式状态下颗粒易于分散使得表面改性剂分子与颗粒的接触机会较均匀等，表面改性效果较好。
湿法表面改性的关键技术是表面改性剂的使用方法、配方和干燥工艺设备。原因是大多数有机表面改性剂不溶于水，不能直接添加；此外，干燥温度要控制适当，不能太高，以免表面改性剂分解。本技术的特点正是较好的解决了这两个问题：①根据浆液中使用的要求选择和配制表面改性剂；②采用干燥效率高、兼具干燥和解聚（软团聚）作用的多功能干燥机。
本项目技术包括纳米碳酸钙、阻燃用超细氢氧化铝和超细氢氧化镁、超细二氧化硅（白炭黑）、超细硅灰石矿物纤维、超细绢云母粉、超细硅藻土、膨润土、氧化铁红与铁黄等的湿法表面改性工艺与配方，已在工业上得到了应用。
本技术适用于湿法制备无机超细粉体工艺，特别是1mm以下无机超细和纳米粉体的表面改性。由于湿法表面改性既可以进行有机包覆，也可以进行无机包覆，产品表面包覆均匀，分散性好，因此，产品的应用性能好，市场前景广阔。
1.3超细Mg（OH）2与Al（OH）3表面改性技术
超细Mg（OH）2、Al（OH）3是目前用量最大的无机阻燃填料，由于所应用的对象是有机高分子材料，为了满足阻燃技术要求添加量较大，因此Mg（OH）2、Al（OH）3在用做阻燃剂时必须进行表面改性，以提高其与高聚物基料的相容性，改善材料的力学性能。本技术根据高聚物基料的不同，采用不同的表面改性剂配方对其进行表面改性，使超细Mg（OH）2、Al（OH）3与有机树脂有良好的相容性，并显著降低其吸油值。产品的在有机树脂中的分散性及在EVA中的应用性能指标（氧指数、拉伸强度、断裂伸长率等）与德国马丁公司的产品相当。
1.4无机颜料粉体表面处理技术
超细和超微细无机粉体颜料与基料（陶瓷坯料、釉料基料、粉状涂料基料、亲水性树脂、表面活性剂等）的相容性决定其在基料中的分散性和均匀着色。未经表面处理的微细或超微细无机粉体颜料捏之成团，久存结块，用时难以在基料中均匀分散，导致颜料用量增加，着色不均。本表面处理技术采用独特的“无机—有机”复合表面处理剂配方和简单易行的加热（60~90°C）混合工艺，处理后的微细和超微细无机粉体颜料手捏不住（似流体），久存不结块，不用强力搅拌即可在水中自发弥（分）散。这项技术已用于绿色、黄色、咖啡色等陶瓷颜料、白色（珠光云母）、铁红等颜料的表面处理，处理后的颜料的使用性能完全可与高档进口颜料相比，而且具有投资少（工艺设备简单）、生产成本低等特点。
1.5高岭土和煅烧高岭土表面改性技术
高岭土属于层状硅酸盐矿物，经粉碎加工后的高岭土为片状颗粒，经过煅烧的超细煅烧高岭土酸性和表面极性更强，在用做塑料、橡胶、电缆、涂料的填料和颜料以及化工载体时，为了提高煅烧高岭土与基料的相容性或分散性，从而改善其应用性能要对其进行表面处理。
本技术包括表面有机改性和无机包覆改性两种。
表面有机改性包括以下应用领域的煅烧高岭土表面改性工艺与配方：①电缆绝缘料；②PE及PP塑料薄膜；③橡胶制品；④工程塑料；⑤水性涂料；⑥油性涂料；⑦化工载体。
无机表面改性主要是煅烧高岭土基抗紫外线复合粉体材料的制备技术,包括①表面纳米二氧化钛包覆改性的超细高白度煅烧高岭土；②表面纳米氧化锌包覆改性的超细高白度煅烧高岭土。
1.6碳酸钙表面改性技术
（1）碳酸钙表面改性工艺与配方
PVC、PP、PE、不饱和聚酯、橡胶、涂料、油墨等专用重质碳酸钙、超细重质碳酸钙、轻质碳酸钙填料的有机表面改性配方及工艺。其中的人造石（不饱和聚酯基料）专用碳酸钙已获得国家发明专利（一种可显著降低碳酸钙吸油值的表面改性剂配方，ZL 201110387649.X），可以将800目左右重质碳酸钙的吸油值（DBP）降低到14ml/100g左右。
（2）纳米碳酸钙湿法表面改性技术
纳米碳酸钙的生产和应用在我国正日益得到重视，由于纳米碳酸钙是在液相中生产的，在碳化、过滤、干燥过程中因颗粒表面能很高，颗粒易于团聚，使用时难以解聚分散，从而影响到它的实际粒度及应用性能。本技术在干燥之前的浆料状态下，根据用途的不同，采用不同的表面改性剂配方进行表面改性，使纳米碳酸钙浆料干燥后不形成硬团聚，易于分散，又与有机相或高聚物基料或无机相（水相）有良好的相容性，提高其使用性能，以便纳米碳酸钙在更多的环境和领域中使用。本技术包括以下二组应用领域的表面改性工艺与配方：①高聚物基料（树脂）及油性涂料和油墨；②水性涂料和油墨。
1.7 硅灰石矿物纤维的表面改性技术
针状硅灰石是一种重要的功能填料，在工程塑料、造纸、涂料等领域用途广泛；用于工程塑料具有增强功能，用于造纸可以提高纸张的性能且可以替代部分纸浆。但是，无论是用于工程塑料还是造纸，硅灰石的磨耗值较大，给应用设备造成磨损；此外，硅灰石中的微量显色杂质导致填充后的塑料白度下降，颜色变深，而且在树脂中直接应用是与树脂的相容性不好，导致填充材料的抗冲击性能下降。
本技术的特点是集成无机表面包覆与有机表面改性技术，通过无机表面改性，第一：解决硅灰石磨耗值较大和填充材料白度下降的问题，从而降低磨耗和提高填充材料的白度；第二，制备抗静电功能填料。通过表面有机改性解决在塑料填充中与树脂的相容性问题，提高填充材料的强度和任韧性。
本项目属于国家“十一五”国家科技支撑计划《优势非金属矿资源（硅灰石、高岭土、云母、石墨）高效利用技术研究（2006～2008；项目编号：2006bab12b01）》专题项目，其核心技术已获得三项发明专利：①一种硅灰石表面包覆硅酸铝纳米粒子的方法（ZL200710151943.4）；②一种硅灰石填料的无机复合与表面改性方法（ZL200810224268.8）；③一种硅灰石负载纳米SnO2型复合抗静电功能填料的制备方法（ZL201010267034.9）。
1.8 硅微粉、超细二氧化硅、白炭黑表面改性技术
硅微粉、超细二氧化硅、白炭黑等是重要的无机功能粉体材料，广泛应用于环氧树脂基电器和电子材料、橡胶、硅橡胶、涂料等领域；表面改性是改善和提高其应用性能所必须的加工技术之一。
本技术是针对不同细度、比表面积和不同用途或基料的表面改性配方技术和相应的工艺与设备。
1.9 粉煤灰微珠的表面改性增白技术
通过在粉煤灰微珠表面控制沉淀包覆其化学成分与微珠相同的硅酸铝，显著提高粉煤灰微珠的白度。主要技术指标为：白度>70；表面包覆均匀，包覆层厚度<1mm。
核心技术“一种粉煤灰空心微珠表面改性增白的方法”已获发明专利（ZL200710117628.X）。
粉煤灰空心微珠是从粉煤灰中提选出来的一种新型多功能颗粒材料。它具有体轻、粒径小、耐磨性强、抗压强度高、分散性及流动性好、反光、无毒等优异性能，可代替制造成本较高的人造空心微珠应用到建材、橡胶、塑料、航空航天、电子等领域，发挥出其原料丰富、价格低廉的优势。但由于其色泽不好，呈灰色或土黄色，不能用于填充艳色或浅色塑料或橡胶制品，不能用作浅色涂料，影响了其应用范围的扩大。对其进行表面改性与增白，可以提高其遮盖力、着色力和耐侯性，还可以改善橡胶，塑料和涂料的性能，降低成本。用硅酸铝包覆空心微珠不仅保留了空心微珠原有的性能，而且改性原料来源广，价格低；此外，硅酸铝具有耐酸性和化学性质稳定等优点。
1.10 合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
2．硅藻土深加工技术
2.1 硅藻土选矿提纯技术
2.1.1成果特点及主要技术指标
纯物理选矿技术，集成选择性解离分散与层流离心分选工艺，可以连续、大规模精选提纯低品位硅藻土矿。
主要技术经济指标：精土硅藻含量≥85%；化学成分（%）：SiO2≥86；Fe2O3≤2.0；Al2O3≤4.0；粒度（325筛余）：≤2%；堆积密度：≤0.4g/cm3。硅藻回收率³85%；硅藻壳破损率£10%。
2.1.2主要技术特征及创新
①硅藻土干法选矿工艺设备及其控制技术；
②硅藻土擦洗、分散制浆后的湿式层流离心沉降分选工艺与专用设备及其控制技术；
③低品位硅藻土干法、湿法工艺集成；
④硅藻土与碎屑、粘土类杂质在干态和湿态下的解离分散技术（方法、工艺和分散剂配方）。
该项目关键技术已申请和获得两项发明专利和一项实用新型专利：①一种硅藻土矿的干、湿法集成选矿工艺, ZL2008101111515.3；（②硅藻土选矿用层流离心选矿机，实用新型专利ZL201120286570.3）；③一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法，ZL201110226370.3）。
2.1.3技术成熟程度
本项目在国家“十二五”科技支撑计划重点项目课题“低品位硅藻土资源高效利用与深加工关键技术研究”（2010BAE00316-07，2011-01 ~2014-06）的支持下先后完成了中试和示范生产线建设。年产12000吨硅藻精土生产线（地点：吉林省临江市硅藻土产业集中区）及6000吨污水处理剂复配改性生产线已于2013年8月投产。产品已用于生产助滤剂、污水处理剂、填料、载体等领域。
2.1.4市场前景与经济效益
硅藻土是一种具有天然纳米微孔且分布有规律、比表面积大、堆密度小、主要成分为无定型SiO2的天然硅质多孔（孔径分布从几个纳米到几百个纳米）的非金属矿物，广泛应用于啤酒、饮料、饮用水、工业油脂、生物/药物制剂等的过滤以及污水处理、空气调湿和净化、涂料、催化剂载体、农药和杀虫剂载体、道路沥青改性剂、炸药密度调节剂、橡胶和塑料填料、造纸填料、吸附剂、高尔夫球场土壤改良剂等，是一种现代工业和人类环保、健康产业必不可少的功能性矿物材料，具有较长的产业开发链和广阔的应用前景。
我国目前已探明的4亿多吨储量中，绝大多数为低品位资源，能直接应用的优质硅藻土资源很少；多数硅藻土的应用领域，如水处理、空气净化、道路沥青填料、橡塑填料、化工（催化剂）载体、医药、食品、饮料、化妆品等必须使用硅藻精土，因此，硅藻精土具有广阔的市场空间和良好的发展前景。
以目前的三级硅藻土（非晶质二氧化硅含量70%左右）为原料，每吨硅藻精土的直接生产成本约为1000元，市场价格在2000元以上/吨。
2.1.5成果应用领域及接产条件
具备供水、供电条件的硅藻土资源产区、拥有硅藻土矿山或从事硅藻土资源综合利用的企业。
2.1.6合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
2.2 纳米TiO2/硅藻土复合光催化材料
2.2.1技术成果与产品特点
该项目是以硅藻精土为原料，集成纳米TiO2沉淀负载和控温煅烧晶化技术开发的一种以天然硅藻土为载体、纳米二氧化钛为催化活性组分复合型环保新材料。这种复合型环保新材料在硅藻壳体表面均匀负载了厚度为200nm～300nm的锐钛型TiO2，TiO2的晶粒度为12nm左右，兼具吸附和光催化两种功能。它将硅藻土的高效吸附捕捉功能和纳米TiO2的高效光催化降解功能有机结合在一起。在处理室内空气污染物，如甲醛、甲苯等污染物时，首先利用硅藻土的纳米孔道结构吸附捕捉甲醛等污染物，然后在光照下（阳光或灯光）利用表面负载的纳米TiO2的光催化作用将吸附捕捉的污染物分解为二氧化碳和水。就像人的胃，进食后可以消化，消化后又可进食。形象的讲“纳米TiO2/硅藻土复合材料是一种具有生物功能的环境材料”，它可以持续高效地除去甲醛等室内污染物。
项目实验室研究得到吉林省科技创新基金（编号2004107）资助；中试及示范生产线建设项目得到国家“十二五”国家科技支撑重点项目课题“低品位硅藻土资源高效利用与深加工关键技术研究”（编号2010BAE00316-07，承担单位中国矿业大学（北京），负责人 郑水林 教授）的支持：生产线建设项目得到2012年中央预算内产业振兴和技改项目（吉发投资联[2012]859号）立项支持。
2.2.2成熟程度及技术鉴定情况
该技术已于2008年在临江市宝健木业有限公司建立了年产120吨规模的中试生产线，并已运行五年；2013年10月年产1000吨生产线也已投产。产品已应用于木制百叶窗、高密度板印刷地板、硅藻土壁材（硅藻泥）、瓷砖表面处理等领域。
实验室和中试工艺技术成果已分别于2007年1月和2009年12月通过了吉林省科技厅和中国建筑材料联合会组织的技术成果鉴定。专家鉴定意见认为本成果技术水平为“制备工艺国内领先”、“产品性能国际先进”。关键制备技术已申请7项国家发明专利，其中5项已授权: （1）以硅藻土助滤剂为载体的负载型纳米TiO2光催化材料的制备方法（ ZL200910235208.0）；（2） 一种硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2光催化材料的制备方法（ZL201210205768.3）；（3）提高TiO2/硅藻土复合材料可见光催化活性及抗菌性能的方法（ZL201410270737.5）；（4）一种纳米TiO2/多孔矿物复合材料的煅烧晶化方法（申请号201510052521.6）；（5） 可用于水和空气净化的硅藻土负载纳米TiO2材料的制备方法（CN101195086A）；（6） 纳米TiO2/硅藻土复合材料生产系统（ ZL200910011609.8）；（7） 纳米TiO2/硅藻土复合材料生产工艺（ZL200910011609.8）。
2.2.3产品市场及前景
“纳米TiO2/硅藻土复合材料”的性能特点主要体现在长效性与高效性两个方面。以去除甲醛为例：第一，高效。在日光灯下24小时内对甲醛的去除率³80%；第二，长效。硅藻土负责吸附甲醛，TiO2负责光催化分解（将甲醛分解成水和二氧化碳）。即边吸附边分解，再吸附再分解，持续地去除甲醛（即使在没有光照的环境下，如夜间，它照样能吸附甲醛，等到有光照时再对吸附的甲醛进行分解）。
应用领域：百叶窗、硅藻泥或壁材、地板、装饰板、墙纸、涂料、瓷砖、窗帘等室内装修与装饰材料、汽车内饰以及染料、表面活性剂、有机卤代物、农药等多种废水治理等。
市场前景：硅藻土和光催化材料是最有应用前途的绿色环境治理材料，本项目制备的纳米TiO2/硅藻土复合光催化材料具有优良的吸附捕捉功能和光催化降解两种功能，可以持续高效吸附和降解去除甲醛、甲苯等室内空气污染物和水体中的污染物，而且性能安全可靠，原料来源广，生产成本低，且可持续使用和回收方便，可以开发一系列的治理废水和废气的环保产品，具有广阔的市场空间和较强的市场竞争力，发展前景看好。
2.2.4合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
2.3 硅藻泥配方与生产工艺
一种具有调温功能的健康环保硅藻壁材粉的配制方法（发明专利ZL 201310474410.5, 授权日2014-12-17）
2.4硅藻土/沥青路面复合材料
2.4.1成果特点及主要技术指标
以硅藻精土为改性剂、沥青为基料的一种硅藻土/沥青复合路面材料制备技术，包括硅藻土的表面处理工艺与配方、硅藻土与基质沥青的复合工艺与配方。
所得硅藻土/沥青复合路面材料的主要指标为：针入度指数PI＝-0.26～-1.0，弹性区间为>60℃，薄膜烘箱前后针入度比> 70%；延度（15ºC）50～100cm；软化点>50ºC；抗老化性能：针入度比³80%。
该项目已于2007年2月11日通过了吉林省科技厅的技术成果鉴定，其关键的表面改性技术已获发明专利（一种改进硅藻土改性沥青材料性能的方法，ZL200610167622.9）。
2.4.2应用与市场前景
由于硅藻土的主要成份为非晶质SiO2，具有化学稳定性好、松散多孔等特性，能够显著改善路面的温度稳定性、路面强度、吸声减振等性能，与目前的其他改性沥青材料相比，具有加工容易、生产成本较低，生产过程环境负荷小，适合我国国情，对现代高速重载公路路面材料的发展和社会进步来说有显著的社会效益。
公路建设的快速发展带动了道路沥青市场消费的快速增长。预计“十二五”期间我国道路改性沥青需求量为将以平均每年10%左右的速度增长。因此，硅藻土/沥青复合路面材料必将具有广阔的市场空间和良好的市场前景。
2.4.3合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
2.5 TiO2/硅藻土基多孔陶瓷复合材料
2.5.1成果特点及主要技术指标
以硅藻土为主要原料，添加超细电气石，采用低温煅烧工艺，利用硅藻土原始孔洞和颗粒堆积形成的孔隙，制备孔径主要集中在200 nm，比表面积为6 ～10m2/g，孔隙率40%~60%的硅藻土基多孔陶瓷材料，包括功能陶粒、装饰板或砖、陶瓷管、过滤陶瓷、不定性颗粒等。
2.5.2成熟程度
已完成了详尽和深入的原料配方和烧成工艺研究：并从微观结构和宏观效果两方面对制备的硅藻土基功能陶瓷进行了表征和性能检测分析，进行了应用试验。该项目多孔陶瓷材料制备部分可以利用现有成熟的陶瓷生产技术，容易实现产业化。其关键制备技术已申请发明专利（一种硅藻土基多功能微孔陶瓷的制备方法，CN101368060A）。
2.5.3应用与市场前景
产品具有调湿、吸附有毒有害气体以及绝热保温等功能，主要应用于建材（内墙及室内装修与装饰）、工业废水和生活污水处理、节能保温等领域，具有广阔的市场空间和良好的市场前景。
2.5.4合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
2.6 用硅藻土生产超细和纳米二氧化硅
2.6.1成果技术特点及主要指标
以低品位硅藻土为原料，采用物理提纯、物理法超细和表面处理、化学法（碱溶、酸析）和粒子阻隔技术制备超细和纳米二氧化硅，产品主要技术指标如下：（1）物理法超微细二氧化硅：SiO2含量（干基）≥90%，pH=6.5～7.5，比表面积20～100m2/g，孔体积0.2～0.6ml/g；细度D97≤3μm（平均粒度≤1.5μm左右），吸油值150±50ml/100g。（2）化学法超细二氧化硅SiO2含量（干基）≥99%，pH=5.5～7.0，比表面积150～450m2/g，孔体积0.5～2.0ml/g，白度≥92；细度平均粒径（离心沉降）1～3μm，吸油值280±50ml/100g。（3）纳米二氧化硅：SiO2含量（干基）≥99%，pH=5.5～7.0，比表面积200～550m2/g，孔体积0.4～1.5ml/g，白度≥92；粒径（透射电镜）10～50nm，吸油值310±50ml/100g。
2.6.2成熟程度及技术鉴定情况
该技术进行了工业放大试验。技术成果2004年7月通过了吉林省科技厅组织的技术成果鉴定。鉴定意见：“制备工艺简单先进,达到国内领先水平”；“产品的纯度、粒度、比表面积、白度等主要技术指标达到国内同类产品的先进水平”。其核心技术已获发明专利（用硅藻土制备纳米二氧化硅的方法ZL 02156764.6）。
2.6.3产品市场及应用前景
物理法超细二氧化硅的主要目标市场为胶鞋和除轮胎外的其它浅色橡胶制品；化学法超细二氧化硅的主要目标市场为“绿色轮胎”、油漆涂料和油墨（增稠剂）、功能塑料、硅橡胶等；纳米二氧化硅的主要目标市场为彩喷纸、硅橡胶、油漆涂料和油墨（消光剂）、化纤填料等。这些领域与现代高技术和新材料产业密切相关，发展速度快，市场前景好。
2.6.4合作方式
专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式。
2.7 硅藻土基相变蓄能复合材料
2.7.1技术背景
相变储能材料是一种能自然感知环境温度变化并通过“相”态变化来自动进行封闭区域环境温度调节以达到调温、恒温目的新型节能材料，是一种世界各国着力开发的新型节能材料。
相变材料一般是有机物，要有一种载体容纳之，使其发生“相”态变化，如由固相因吸热变为液相时，液体不渗出；由液相因放热变为固相时，有空间容纳其体积膨胀。因此实用性相变储能材料基本上是一种负载型的复合相变材料。目前公开的复合相变材料存在的主要问题是：（一）相变潜热不高或相变温度不合适；（二）耐久性不好（相变材料易渗漏和储热性能下降）；（三）载体成本较高，经济性有待提高。
硅藻土的成分和孔结构特点适合于吸附固定相变物质制备相变蓄能复合材料。
2.7.2成果主要技术指标及知识产权
相变点温度：16~30°C； 相变潜热：³75J/g； 稳定性/耐久性（100次冷热循环相变试验后的质量损失）：≤2% 。
关键技术已有两项发明专利: ①一种有机/无机相变储能复合材料（ZL201010132842.4，授权日2013-08-21）; ②一种蛋白土负载固定有机相变材料的方法（ CN102719228A，2012）。
2.7.3发展前景
相变储能材料是一种世界各国着力开发的新型节能材料。它可以调节固定区域，如室内的温度，也可以用于电力工业的削峰填谷，节约和合理利用电能，符合国家的科技、经济发展战略；也符合建设低碳型、节能和资源节约型社会的发展趋势。加之硅藻土是我国的优势矿产资源以及硅藻土基相变储能材料技术性能上的显著特点和成本优势，硅藻土基相变储能复合材料将具有良好的发展前景。
2.7.4合作方式
①在前期实验室基础上合作开发产业化关键技术；产业化关键技术成果与合作方共享； ②合作申请国家或地方政府项目。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
Email：13601339820@163.com；zhengsl@cumtb.edu.cn ；13466774499@163.com
3．石棉尾矿和蛇纹石高效综合利用技术
3.1成果技术特点及创新
一种完全综合利用石棉尾矿/蛇纹石中的各种化学成分或组分的创新绿色工艺。主要特点及创新是：
①集成焙烧、浸取和分离技术、粉体原位表面处理技术和产品粒度及形貌控制技术等多种技术原理使蛇纹石/石棉尾矿资源化和高效综合利用；
②采用氧化和选择性碱析脱除浸取液中的铁杂质并回收蛇纹石中的金属镍和氧化铁；
③无机阻燃剂Mg（OH）2的粒径调控和表面改性/复合技术；
④原矿中硅质组分的材料化和功能化深加工技术；
⑤焙烧用的硫酸铵和工艺用水循环利用。
3.2产品种类及主要技术指标
（1）超细氢氧化镁：中位粒径（d50）1.0～3.0 mm，Mg（OH）2=98±0.5%，白度>93.0；用于EVA电缆料的阻燃剂，氧指数³35%；拉伸强度³10MP；断裂伸长率>150%。
（2）多孔二氧化硅：BET比表面积³120m2/g；SiO2含量³80%；颗粒内部孔隙发达，孔径分布范围主要集中于0.45～2nm。
（3）镍钴产物：金属镍³4.0%。
（4）氧化铁红：氧化铁³50%。
（5）以多孔二氧化硅为原料的功能材料
①纳米TiO2/酸浸硅渣（多孔硅）复合材料：表面负载的纳米TiO2的晶粒15~35nm（XRD及高分辨率SEM检测）；光催化性能：对罗丹明B降解率³90%；48小时对甲醛的降解率³80%，甲醛可持续降解效率³70%；
②超细白炭黑：BET比表面积150～450m2/g，孔体积0.40～1.00cm3/g ，平均孔径30～80Å，干基SiO2含量为³99%，白度³93.0；
③硅酸锂高温固碳材料：吸附容量³25%，吸附率³85%；
④工业和含重金属废水处理材料；
⑤高性能混凝土填料；
⑥改性沥青填料。
产出率（以加工1000kg原矿计）：
超细氢氧化镁³450kg，多孔二氧化硅³420kg，镍钴产物；50 ~60kg；氧化铁红100~110kg；蛇纹石中氧化镁回收率80%以上，镍回收率90%以上，二氧化硅全部回收。
3.3成熟程度及技术鉴定情况
2003～2005年在科技部中小企业创新基金及甘肃省地方政府的支持下在甘肃阿克塞哈萨克自治县建立日处理1吨左右石棉尾矿的中试线，完成了石棉尾矿高效综合利用的中试；2005年12月通过了教育部组织的技术成果鉴定，鉴定结论达到国际先进水平。此后，又相继进行了河南信阳、青海祁连、内蒙突泉和赤峰的蛇纹石资源及四川石棉尾矿综合利用与深加工研究。近十年来，针对石棉尾矿的高效综合利用与深加工工艺以及镁质、硅质功能材料特性和在废水处理、高性能混凝土、改性沥青中的应用等已分别在非金属矿、过程工程学报、硅酸盐学报、化工矿物与加工、中国科学E辑等核心刊物以及第24届国际选矿会议上发表论文10多篇，并有多篇被SCI、EI、ISTP收录。
相关核心技术已获6项发明专利：①一种石棉尾矿综合利用的方法，ZL03157398.3；②一种综合利用蛇纹石酸浸渣填充改性道路沥青的方法，ZL200910148507.0，③一种蛇纹石酸浸脱镁硅渣表面包覆纳米TiO2的方法，ZL201010534881.7）；④一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁浸出率的方法（ZL201310403421.4）；⑤一种利用蛇纹石提镁硅渣制备硅酸锂高温固碳材料的方法（ZL201410270711.0）；⑥一种沉淀分离蛇纹石浸出液中铁和镍的方法（ZL201410309158.7）和3项发明专利申请：①一种利用石棉尾矿制备片状纳米氢氧化镁和球形纳米白炭黑的方法，CN101161591A；②一种用石棉尾矿酸浸渣制备硅质多孔材料的方法，101670268A；③一种蛇纹石加工利用的方法，CN102627302A。其中“一种石棉尾矿综合利用的方法”被甘肃省科技厅、人事局和知识产权局共同组成的知识产权表彰工作委员会评为“甘肃省‘十五’期间十大优秀专利”。
3.4市场前景
本项目主要产品（高纯超细氢氧化镁、超细白炭黑或多孔二氧化硅）具有良好的市场前景。
由于低烟无毒、与环境友好以及良好的填充性能，超细无机阻燃剂是未来用量增长最快的阻燃材料，超细氢氧化镁是目前市场用量仅次于氢氧化铝的无机阻燃剂之一。据预测，我国无机添加型阻燃剂年均需求增长率将达到10%左右。超细氢氧化镁在阻燃材料领域具有良好的市场前景。此外，氢氧化镁还可以用于环境保护、油品添加剂以及生产氧化镁和金属镁。
超细白炭黑是汽车轮胎、涂料、硅橡胶、特种功能橡胶、电子信息材料、功能化纤材料、新型塑料材料、树脂复合材料、彩色喷墨打印纸等的功能填料，用量日趋增大。此外，还能负载纳米TiO2制备用于可持续去除室内甲醛、甲苯的环保功能材料（已获发明专利：以沉淀白炭黑为载体的负载型纳米TiO2复合材料的制备方法，ZL 200910093640.0）。
多孔二氧化硅具有高比表面积、发达的介孔和优良的吸附活性，对Cu2+、Pb2+、Ni2+、Cd2＋、Cr3＋五种重金属离子的吸附率达95%以上，是一种优良的重金属离子吸附去除材料；同时具有良好的活性，可用于高性能混凝土增强填料以及道路沥青的改性填料；此外还可作为纳米TiO2的载体材料，用于制备废水可持续处理材料（处理六价铬、砷、镉等重金属离子废水与含酚废水）和室内甲醛去除材料（已获发明专利：一种蛇纹石酸浸脱镁硅渣表面包覆纳米TiO2的方法，ZL201010534881.7），具有广阔的市场前景。
3.5经济效益
以年处理石棉尾矿或蛇纹石10000吨/年计（主要产品为超细氢氧化镁和多孔二氧化硅，不计算以多孔二氧化硅为原料的功能材料）：可新增产值5000多万元，新增利税1000万元左右；需投资约4600万元人民币，静态投资回收期4.5~6年。
3.6合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
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4．无机复合超细活性阻燃填料
本项目技术成果包括以下两类技术：
①物理复合型。
②化学包覆型：包括氧化锌包覆氢氧化镁、氧化锌包覆氢氧化铝、磷酸锌包覆氢氧化镁、磷酸锌包覆氢氧化铝以及氢氧化镁/氢氧化铝复合型。
4.1成果技术特点及主要指标
4.1.1物理复合型
以Mg（OH）2、Al（OH）3、蒙皂石、煅烧高岭土、硅藻土等为基本组分，采用超细粉碎、表面改性和复配工艺制备而成，具有阻燃效率高，抗垂直燃烧性能及电绝缘性好，填充增强并与环境友好（低烟无毒）等特点。
其主要性能指标为：粒度：d50=1～3um，d97=3～6um；吸油率≤0.50ml/g。用于电缆护套料（PVC或EVA）：阻燃等级94-V0，无烟或少烟，氧指数 ³35%，拉伸强度>10MPa，断裂伸长率>150%，体积电阻率>1×1013；用于白色热塑电缆料（EVA）：阻燃等级UL-94，无烟或少烟，氧指数 ³34%，拉伸强度>7MPa，断裂伸长率>350%，体积电阻率>1×1013。
4.1.2化学包覆型
采用锌盐、磷酸盐、硼酸盐或镁盐、铝盐和相应的氢氧化铝、氢氧化镁（或水镁石粉）为原料，采用控制化学沉淀法制备而成，实现了氢氧化镁和水合氧化锌或磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝和水合氧化锌或磷酸锌以及氢氧化铝和氢氧化镁的化学复合，可以显著提高阻燃效率和改善填充材料的力学性能并可以克服现有超细水镁石阻燃剂使用后材料白度下降、颜色变深这一不足。
其主要性能指标为：粒径d97≤10mm，吸油率≤0.50ml/g；应用于EVA电缆料，其主要性能指标：阻燃等级V-0，无烟或少烟（烟密度≤100）；氧指数>37；拉伸强度>10MPa；断裂伸长率>150%。
4.2成熟程度及技术鉴定情况
项目已进行了中试和工业化生产，并于2004年5月通过了福建省科技厅组织的技术成果鉴定。2005年获福建省科学技术三等奖。鉴定意见认为“研究成果在无机阻燃填料复合配方、加工技术（超细粉碎、复合表面改性）方面具有较大创新，达到国内领先水平”；“该项目研制的环境友好无机复合超细活性阻燃填料具有高效阻燃、填充补强和高电绝缘性三种功能，低烟无毒，在电缆上应用效果良好。符合现代阻燃剂的发展方向，而且生产成本较低，具有明显的经济、社会和环境效益”。
已获得五项发明专利授权：①一种磷酸锌包覆氢氧化铝型复合无机阻燃剂的制备方法（ZL200510112647.4），②一种表面包覆型复合无机阻燃剂的制备方法（ZL200510112649.3）；③一种磷酸锌包覆氢氧化镁型复合无机阻燃剂的制备方法（ZL200710151942.X）④一种具有阻燃和电绝缘功能的无机复合超细活性填料的制备方法（ZL200710151941.5）；⑤一种氢氧化镁包覆碳酸钙无机复合阻燃填料的制备方法（发明专利ZL 201410052412.X，授权日2015-04-01 ）。
4.3应用领域及市场前景
高分子材料或高聚物基复合材料已成为现代社会最重要的材料之一，其应用范围已遍及电力、电子、交通、通信、建材、化工、机械、纺织及日用品等各个领域，阻燃一直是高分子材料发展的重要问题之一，也是涉及社会安全的重大问题之一。随着社会的进步，严格防火标准法规的确立及人类环保意识的增强，在阻燃剂市场不断增大的同时，低烟无毒、与环境友好的无机阻燃型填料在阻燃剂市场所占的份额将不断扩大。
无机复合超细活性阻燃填料应用的范围为：电缆（护套料和白色热塑料）及其他高聚物基复合材料（如PP、PE塑料制品和橡胶制品等）。由于低烟无毒、与环境友好以及良好的填充补强性能和电绝缘性能，超细活性无机阻燃剂将是未来用量增长最快的阻燃材料，市场前景看好。
目前，我国无机复合阻燃填料产量很小，高性能低烟、无毒、补强型无机复合超细活性阻燃填料更少，每年须从国外进口。本项目开发的产品在PVC、EVA、PE、PP塑料及橡胶电缆等中的应用不但可提高产品质量，替代进口产品，减少外汇支出，增加出口创汇，而且减少因使用这些材料而引发的火灾所造成的大量生命和财产损失，具有很好的社会效益和环境效益。
4.4合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
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5．负载型纳米TiO2复合光催化材料
5.1成果特点及主要技术指标
该项目是以硅藻土助滤剂或煅烧硅藻土、蛋白土、凹凸棒土、白炭黑、蛇纹石脱镁后硅渣（多孔SiO2）、膨胀珍珠岩、海泡石、天然辉沸石等天然多孔矿物和电气石为载体、纳米TiO2为光催化活性组分，兼具吸附捕捉性能与光催化降解性能的复合型环保新材料的制备技术。
这种多孔矿物负载纳米TiO2型复合环保新材料载体表面稳定负载了晶粒度为10~50nm的纳米TiO2；该类复合光催化材料在紫外光和太阳光下都有优良的光催化性能而且稳定性好。在日光灯照射下，24小时甲醛去降解去除率大于75%。
5.2成熟程度及技术鉴定情况
硅藻精土和硅藻土助滤剂负载纳米TiO2复合材料已进入规模化工业生产和销售。产品已应用于商品化的木制百叶窗、硅藻土壁材，瓷砖、内墙涂料等市场。
白炭黑、电气石、凹凸棒土等为载体的纳米TiO2复合材料进行了中试或扩大试验；产品已进行了应用研究。经权威检测，这种表面每平方米使用4~15g的产品在日光灯下24小时内对室内甲醛的去除率达到75%以上。
该成果的关键技术已申请了十一项发明专利，其中六项已授权：①氮掺杂凹凸棒石负载纳米TiO2可见光催化剂的制备方法（ZL 200910148508.5）；②以沉淀白炭黑为载体的负载型纳米TiO2复合材料的制备方法（ZL 200910093640.0）；③以硅藻土助滤剂为载体的负载型纳米TiO2光催化材料的制备方法（ZL 200910235208.0）；④ 一种蛋白土负载纳米TiO2复合粉体材料的制备方法（ZL 201010132844.3）；⑤一种电气石/纳米TiO2复合功能材料的制备方法（ZL201010132845.8）；⑥一种蛇纹石酸浸脱镁硅渣表面包覆纳米TiO2的方法（ZL201010534881.7）；⑦一种硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2光催化材料的制备方法（CN102698785A）；⑧一种膨胀珍珠岩负载纳米TiO2复合材料的制备方法（CN102698759A ）；⑨一种以膨胀珍珠岩为载体的纳米TiO2薄膜及其制备方法（申请号201410181794.6）；⑩提高TiO2/硅藻土复合材料可见光催化活性及抗菌性能的方法（申请号201410270737.5）；11一种可见光响应TiO2/沸石复合材料的制备（申请号 201510336593.8）。
5.3主要技术特征
①兼具多孔矿物材料的吸附捕捉性能与纳米TiO2的光催化降解性能，可以高效和持续去除室内甲醛、甲苯等有机污染物和废水中的有机污染物；②多孔矿物的多组分复合及制备过程的氮掺杂作用降低了的禁带宽度，显著提升了纳米TiO2材料在可见光下的光催化性能，使该类复合光催化材料在紫外光和太阳光下都有优良的光催化性能而且稳定性好。
本技术成果具有完全自主知识产权。
5.4经济效益与市场前景
每kg多孔矿物负载型纳米TiO2复合材料直接生产成本约70元左右；市场售价估计200元/kg左右。以年生产能力1000吨/年计，可新增产值2亿元左右，新增利税8000多万元，具有良好的经济效益。光催化材料是最有应用前途的绿色环境治理材料，本项目制备的多孔矿物负载型纳米TiO2复合光催化材料可见光利用率高、光催化性能好、使用和回收方便，且生产成本较低，可以开发一系列的治理废水和废气的高技术附加值环保功能产品，如将其制成涂料或涂层材料，可广泛用于各类装修和装饰材料、木制品、塑料与橡胶制品、壁纸、汽车内饰、室内挂件等产品，使用方便，效果持久，具有较强的市场竞争力。
室内是人类最主要的活动空间，室内空气对人类的健康有至关重要的影响。由于技术和材料所限，目前在制造室内家俱和装修过程中还无法完全禁止使用含有甲醛组分的原材料，无法从源头上去除甲醛的危害，加之甲醛的释放期长达10多年，任何一种物理吸附材料都不能持续地去除这种有害物质。因此，高效和持续的去除室内甲醛、甲苯等有害物质的环保新材料具有良好的应用前景。可以预见，随着人们生活水平的提高和健康环保意识的增强，多孔矿物负载型纳米TiO2复合光催化材料将具有良好的市场前景。
5.5合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
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6. 膨润土精选与深加工技术
6.1膨润土精选提纯技术
6.1.1主要技术特点及创新
采用纯物理的湿法选择性解聚与分散、除砂/杂、高效层流离心分选工艺与专用装备提纯膨润土。
核心技术已申请发明专利（一种用于膨润土矿的层流离心选矿方法， CN102688803A）。
主要技术水平：用于蒙脱石含量£50%钠基膨润土矿提纯，吸蓝量提高到38ml/100g以上，膨胀容提高到40ml/2g以上，阳离子交换容量提高到90mmol/100g以上，胶质价提高到650ml/15g以上，蒙脱石含量提高到85%以上。
6.1.2应用前景
天然产出的膨润土大多是中低品位的膨润土，但是高附加值的膨润土产品或膨润土的深加工要求高纯度的膨润土原料；而且随着天然优质或高品位膨润土资源的日趋减少，膨润土的精选提纯技术，尤其是环境友好型的先进选矿提纯技术日趋必需。本技术成果由于第一，工艺简单；第二，分选效果好，回收率高；第三，纯物理方法，不污染环境。因此，具有良好的应用前景。
6.1.3成果应用领域
成果主要应用于中低品位膨润土的精选提纯。
6.1.4合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
6.2提高膨润土在盐水中的膨胀性能
6.2.1技术背景
近十几年来兴起的膨润土防水毯是膨润土矿物材料，乃至非金属矿物材料领域最重要的进展之一。这种功能材料充分利用了膨润土的天然高吸水性和膨胀特性，广泛应用于地下工程（地铁、隧道、大型建筑基础等）、城市垃圾填场、水利工程和人工湖防渗等领域，在环境保护、生态建设、节水等领域具有广阔市场空间和良好的发展前景。但是，目前国内外的膨润土防水毯产品存在的最大不足是，在离子浓度或盐浓度较高的环境下其防水性能和耐久性能显著下降（表现在膨胀性能下降和渗透系数增大）。由于这一缺点，在很大程度上影响了膨润土防水材料应用领域的进一步扩大，尤其是在水利工程、污水处理工程等盐度较高的领域的推广应用，需要研发具有高抗盐特性的新型膨润土防水（渗）材料。这不仅是目前中国膨润土防水（渗）材料存在的不足，也是世界范围内膨润土防水（渗）材料存在的一个难题。解决膨润土基防水（渗）复合材料在盐水中防水性能和耐久性能下降的关键是提高膨润土原料的抗盐性能，因为膨润土是膨润土基防水（渗）复合材料的关键原材料或基础材料。
6.2.2主要技术特点
本技术包括物理掺杂改性技术和化学改性技术。
物理掺杂改性技术：用天然多孔非金属矿物材料掺杂改性膨润土、与纯水相比可以使膨润土在一定浓度盐水中的膨胀性能略有提升或不降低。核心技术“一种提高膨润土在盐水中膨胀性能的方法”已获发明专利（ZL201110049983.4）。
化学改性技术：丙烯酸改性技术，可以显著提升膨润土在盐水中的膨胀性能。
材料主要技术性能指标： 渗透系数/（m/s）≤5.0×10-11；耐静水压：0.6MPa时1h情况下无渗漏；抗盐性能：20天内，材料在浓度为1.0g/L的CaCl2水溶液中的膨胀指数不下降。
6.2.3应用前景和经济与社会效益
作为新兴环保和防渗功能的膨润土防水毯（GCL），可以广泛应用于地下工程（地铁、隧道、大型建筑基础等）、城市垃圾填场、水利工程和人工湖防渗等领域，具有广阔市场空间和良好的发展前景。这种GCL材料的核心原料是钠基膨润土。由于天然膨润土的抗盐性差，影响或限制了其在海水、盐湖水和含盐废水环境中的使用。本技术不仅显著提升了天然膨润土的抗盐性能，而且生产工艺和方法简单，容易实现产业化，且生产成本较低，不仅经济效益显著，而且在环境保护、生态建设、节水等领域具有巨大的社会效益。
6.2.4合作方式
①共同开发该新型阻燃复合材料中试和产业化制备与应用技术；②合作申请国家或地方政府项目。
6.3 插层复合膨润土阻燃复合材料
6.3.1技术背景
火灾是威胁人类生命财产安全最重要的因素之一。由于高分子材料在建筑、建材、电缆、电线等领域的广泛应用给人类的生命财产造成重大的安全隐患。为了阻止其燃烧，必需在其中添加阻燃剂或阻燃材料。最早的阻燃剂是含卤素（溴、氯等）的有机物，这些有机卤素类阻燃剂虽然阻燃效率较高，但在阻燃的同时产生大量有毒烟气，容易使人窒息而死。据上个世纪80年代美国的权威调查，使用有机卤素阻燃剂的高分子材料燃烧时，致死人员中70%以上系窒息而死。因此，从安全角度，无机阻燃剂是最佳的选择。自上个世纪90年代以来，具有低烟无卤特性的无机阻燃剂已成为阻燃剂领域的主要发展方向。随着社会对火灾安全要求的不断提高，阻燃材料滴落（或垂直燃烧）引起的次生火灾问题日益引起重视，同时，提高材料的难燃性和快速熄灭性也成为近年来阻燃材料重要的研发方向。本技术正式基于这一背景，利用膨润土的结构特性通过插层复合技术制备出抗滴落性能和难燃性能好的膨润土阻燃复合材料。
6.3.2主要技术特点及创新
（1）羟基镁插层及改性膨润土阻燃复合材料
填充EVA电缆料的断裂伸长率³200%，氧指数³35%，垂直燃烧性能为1-2次灭3次10秒灭。
（2）季铵盐/羟基镁复合插层及改性膨润土阻燃复合材料。
填充EVA电缆料的主要技术指标拉伸强度³10MPa；氧指数³35%，垂直燃烧性能为1-3次灭。
（3）羟基铝插层及改性膨润土阻燃复合材料
填充的EVA电缆料的主要技术指标断裂伸长率³300%，氧指数为³35%，垂直燃烧性能为1次灭。
（4）三聚腈胺磷酸盐插层及改性膨润土阻燃复合材料
填充EVA电缆的氧指数³35%，垂直燃烧性能为1~2次灭3次10秒灭。
6.3.3应用前景和经济与社会效益
低烟无毒、安全环保和可靠性是未来阻燃剂或阻燃材料的发展趋势。插层及改性膨润土阻燃复合材料是一种阻燃新材料。虽然该材料目前尚处于开发阶段，但因其优异的协效阻燃、难燃和抗垂直燃烧或滴落性能，展现出良好的应用前景。一旦产业化将产生显著的经济效益和良好的社会效益。
6.3.4成果应用领域及接产条件
膨润土生产、应用企业以及阻燃剂生产企业等。
6.3.5合作方式
①共同开发该新型阻燃复合材料中试和产业化制备与应用技术；②合作申请国家或地方政府项目。
7.石英选矿提纯技术
7.1 粉石英物理选矿技术
7.1.1技术背景
粉石英是一种天然硅质矿粉，因粒度分布较细而被称为粉石英，在我国江西西部的萍乡、宜春、新余等地以及湖南东部、广东、广西等均有丰富的蕴藏量。这种天然石英粉由于在长期的地质力或自然力的作用形成，颗粒的形状较规则，颗粒无锐利的边角，作为电子塑封料和环氧树脂基电工材料的填料，不仅堆积密度高，而且不容易产生应力集中，可以增大在树脂中的填充量和提高微电子产品或电子器件的使用寿命，使用性能显著优于用石英岩加工而成的角形硅微粉。虽然这种硅微粉的球形度不如高温火焰法生产的球形硅微粉，但是其生产成本要远远低于球形硅微粉。此外，用这种粉石英为原料生产硅微粉可以显著减少矿石破碎和细磨作业，节约能源。但是，目前探明或发现的粉石英矿大多不同程度地含有各种杂质，特别是泥化的微细粒杂质附着于石英颗粒表面，使粉石英物理提纯的难度较大，影响其利用价值。
7.1.2 技术特点和主要技术指标
本技术成果是一种短流程高效选矿提纯技术，其主要技术特点如下：①省去了浮选以及酸浸、焙烧等化学工序，简化了工艺流程，产品二次污染少；②采用独特的机械摩擦搓洗与复合分散技术使表面粘附的微细粒黏土杂质与石英颗粒有效解离和分散，纯洁了石英颗粒表面；③采用层流离心沉降分选技术高效分选石英和黏土类杂质矿物；④采用防污染精细分级装备控制产品的粒度分布，可按用户要求灵活调整产品的细度与粒度分布。其核心技术已获得发明专利授权（一种粉石英矿的选矿提纯方法，ZL201110118781.0）。
主要选矿技术指标如下：SiO2³99.5%；Fe2O3<0.03%；Al2O3<0.3%；粒度400~800目（d75=15~39mm）；pH6.5~7.5；电导率£15μs/cm；Na+≤5mg/kg；C1-≤5 mg/kg。
7.1.3 产品主要用途和市场前景
产品主要用途为电子塑封料（集成电路块或版、分立电子器件、覆铜板等的塑封料等）、环氧树脂基电工材料的填料以及油漆涂料、精密铸造、陶瓷等。
本项目产品的主要优势是颗粒形状规则、粒径分布较均匀、比表面积小等。颗粒形状规则和粒径分布较均匀可以减少因硅微粉填充而导致的电工或电子材料中的应力集中，提高填充材料的力学性能和降低加工过程的磨耗，从而提高材料的可靠性和使用寿命；颗粒形状规则和比表面积小还可以增加硅微粉在树脂中的填充量，从而提高电工或电子材料的电绝缘性，并减少材料配方中树脂的用量，节约树脂和降低材料生产成本。显然，随着大规模集成电路以及高性能电工绝缘材料的发展及对硅微粉填料质量要求的提高。本产品具有良好的市场前景。
7.1.4技术成熟程度
本项技术已经在江西宜春进行了工业应用，依此技术为支撑的年产2万吨高纯石英微粉材料生产线（以粉石英为原料）2012年已得到国家发改委的立项支持。
7.1.5合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
8．超细电气石功能粉体材料
8.1技术特点及主要指标
采用湿法分散、湿式超细粉碎、湿法表面处理和干燥工艺制取超细活性电气石功能粉体材料。主要技术指标如下：d50£0.5mm、d90：1.0～1.5mm、d97：2.0～3.0mm、紧堆密度£0.5 g/cm3、分散性和表面活性好，负离子浓度³1500个/cm3，静态最大值大于6000个/cm3。
针对电气石颜色较深这一不足，本项目还具有超细电气石粉体进行表面包覆增白处理技术，使电气石的白度大于65，负离子浓度进一步增大。
8.2成熟程度及技术鉴定情况
本项目已建立了年产500吨的中试生产线，生产线所选用的超细粉碎、表面处理（改性）及干燥解聚设备都是成熟的工业化设备，工艺路线和工艺流程简单，参数可控性好，产品主要技术指标稳定。
本项目技术已获三项发明专利授权：①超细电气石粉体材料的制备方法（ZL02134181.8）；②电气石粉体的表面TiO2包覆改性增白方法（ZL02156763.8）；③一种电气石/纳米TiO2复合功能材料的制备方法（ZL201010132845.8）；并于2003年10月通过了四川省经贸委组织的新产品新技术鉴定。鉴定意见认为：“工艺先进，属国内首创”；“产品质量指标达到国际先进水平”；“该产品附加值高，应用范围广，市场前景好，推光应用后具有良好的经济效益、环境效益和社会效益”。
8.3应用领域及市场前景
主要应用领域为环保型涂料或涂层材料（释放负离子、吸附室内有毒有害气体、抗菌、自清洁等）；功能化学纤维（释放负离子、远红外辐射、保暖、除臭和异味等）；废水处理与水体净化（光催化作用）；美容保健商品等领域。这些领域与环境保护、提高人类的健康和生活质量密切相关，随着人类环保意识的增强和生活水平的提高，市场前景看好。
8.4合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
Email：13601339820@163.com；zhengsl@cumtb.edu.cn ；13466774499@163.com
9. 高遮盖力无机复合白色颜料制备技术
9.1成果技术特点及主要指标
由钛白粉和白色硅酸盐矿物（超细煅烧高岭土、滑石粉、硅镁铝粉）和重质碳酸钙粉经过物理化学方法复合而成，生产工艺简单，生产过程没有环境污染，生产成本较钛白粉显著降低。
主要指标：粒度D50=0.5±0.2mm，D97=2.0±0.4mm；白度>95；遮盖力与作为复合原料之一的纯钛白粉相同或相近。
9.2主要技术特征及创新
以钛白粉和白色矿粉或复合白色矿粉为原料，以湿法超细搅拌磨或砂磨机为复合设备，通过对钛白粉和白色矿粉的有效分散和表面官能团的调整分段进行湿式超细研磨复合，然后将复合后的浆料进行干燥和机械分散解聚。
9.3技术成熟程度
分别针对三种白色硅酸盐矿物（皂石、煅烧高岭土、滑石/方解石复合矿粉）进行了三种钛白粉/硅酸盐矿物复合白色颜料制备的实验室试验和扩大试验，按相应标准对其主要性能指标进行了测试和表征。其核心技术已获得发明专利授权（一种高遮盖力的无机复合白色颜料的制备方法，专利号ZL 200910000614.9）。
9.4应用领域及市场前景
本项技术制备的无机复合白色颜料可以代替钛白粉应用于涂料、塑料、皮革等领域。
无机颜料具有良好的耐高温性能、化学稳定性、耐候性等，是重要的功能性颜料之一。无机颜料中的钛白粉（主要成分为TiO2），特别是金红石型钛白粉，遮盖力和白度高，化学稳定性和耐候性好，广泛应用于涂料、油墨、塑料、皮革、织物、化妆品等领域，是迄今应用性能最佳、应用最为广泛的高性能白色无机颜料。随着相关产业的发展，钛白粉市场需求量逐年上升。但是，钛白粉生产工艺较为复杂，无论是采用氯化法还是硫酸法生产，生产过程均产生大量的废气和废水，对环境形成较重的负荷。为了满足市场对钛白粉需求量的强劲增长，需要大量投资建设钛白粉生产厂，一方面导致钛白粉生产原料的紧张，另一方面对环境造成的负荷也越来越重。因此，遮盖力和白度与钛白粉相近，耐候性好，可以代替钛白粉且生产过程简单的白色无机颜料具有广阔的市场空间和良好的市场前景。
9.5合作方式
①专有技术转让，可采用按年销售额提成等多种方式；②合作申请国家或地方政府项目。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
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10．技术开发与服务
10.1非金属矿物超细粉碎工艺设计与设备选型
方解石（重质碳酸钙）、高岭土与煅烧高岭土、石灰石、白云石、滑石、叶腊石、石英、长石、云母、硅灰石、石墨、重晶石、水镁石、电气石、皂石等非金属矿物的干法和湿法超细粉碎与精细分级。
10.2无机非金属粉体的表面改性工艺与配方
重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、滑石、硅微粉、云母、硅灰石、硅藻土、叶腊石、重晶石、膨润土、凹凸棒土、海泡石、电气石、皂石、白云石等非金属矿物填料、陶瓷颜料、沉淀硫酸钡、钛白粉、锌钡白、铁红/黄等无机颜料以及轻质/纳米碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、精细陶瓷粉体、化妆品、氧化锌与纳米氧化锌、粉煤灰微珠等的有机和无机表面改性工艺设计、设备选型与改性剂配方。
10.3非金属矿选矿提纯
石墨、高岭土、膨润土、海泡石、凹凸棒土、石英、长石、云母、滑石、硅灰石、电气石、重晶石、硅线石、红柱石、蓝晶石、菱镁矿等非金属矿物的选矿提纯工艺研究。
10.4非金属矿物材料
非金属矿物功能填料、节能保温材料、环境治理材料、生态修复材料、吸附材料、农药化肥载体材料、纳米复合材料等的制备、性能及应用技术开发。
10.5资源综合利用
金属矿选矿、冶炼尾矿/渣，非金属矿选矿尾矿、工业废渣等的综合利用技术开发。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
Email：13601339820@163.com；zhengsl@cumtb.edu.cn ；13466774499@163.com
11. 硅藻土及硅藻泥相关研究经历及成果
2002年至今围绕吉林省白山地区的硅藻土资源持续开展硅藻土选矿提纯以及纳米TiO2/硅藻土复合光催化材料（室内空气净化材料）、废水处理材料、功能填料、调湿材料、相变储能材料等硅藻功能材料与应用研究；2013年承担非洲尼日尔硅藻土选矿技术研究。2003年以来共承担完成或尚在进行的主要科研项目有：
（1）国家“十二五”科技计划重点项目课题（低品位硅藻土资源高效利用与深加工关键技术研究，编号2010BAE00316-07，2011.1~2014.6）
（2）硅藻精土深加工技术研究（吉林省科技创新基金项目，编号2004107，2004.1~2006.12）
（3）硅藻土调湿性能及优化研究（教育部高等院校科研专项2013.1~ 2015.12）
（4）纳米TiO2/硅藻土复合材料（中国矿业大学[北京]博士创新基金项目，2004.01~2006.12）
（5）纳米TiO2/硅藻土复合材料中试技术（临江市宝健木业有限公司2008.3~2009.12）
（6）临江市宝健木业有限公司纳米TiO2/硅藻土复合材料产业化建设项目 （2012年中央预算内产业振兴和技改项目，吉发投资联[2012]859号、2012.1~ 2013.12）
（7）中低品位硅藻土选矿中试技术与生产线建设项目（临江市嘉合康宁硅业有限公司，2010.3~ 2013.12）
（8）用硅藻土制备纳米SiO2（临江市美诗顿粉体材料有限公司，2003.5～2005.12）
（9）尼日尔硅藻土选矿技术（天津大港油田集团工程建设有限公司，2013.08~2015.12）。
2004年以来，本科研与合作企业团队累计在国内外发表硅藻土研究开发方面的50篇以上，其中SCI收录15篇以上，EI收录15篇以上；申请发明专利15项，其中授权发明专利11项；通过省/部级技术成果鉴定验收5项。其中与硅藻泥/壁材（硅藻土原料、硅藻泥配方及光催化降解甲醛等有毒有害气体）相关的论文30篇以上（SCI收录10篇以上，EI收录10篇以上），发明专利10项。硅藻泥/壁材相关的主要发明专利如下：
（1） 一种具有调温功能的健康环保硅藻壁材粉的配制方法（ZL 201310474410.5，2014年授权）
（2） 以硅藻土助滤剂为载体的负载型纳米TiO2光催化材料的制备方法 ZL200910235208.0（2012年授权）
（3） 可用于水和空气净化的硅藻土负载纳米TiO2材料的制备方法 CN101195086A（2008年）
（4） 一种硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2光催化材料的制备方法 CN102698785A（2012年授权）
（5） 纳米TiO2/硅藻土复合材料生产工艺 ZL200910011609.8（2012年授权）
（6） 纳米TiO2/硅藻土复合材料生产系统 ZL200910011609.8（2011年授权）
（7）提高TiO2/硅藻土复合材料可见光催化活性及抗菌性能的方法（ZL201410270737.5，2016年2月授权）
（8） 一种纳米TiO2/多孔矿物复合材料的煅烧晶化方法（申请号201510052521.6）
（9）一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法（ZL 201110226370.3，2014年授权）
（10） 一种硅藻土矿的干、湿法集成选矿工艺（ZL 2008101111515.3，2013年授权）
纳米TiO2/硅藻土复合光催化材料专利技术和硅藻土原料选矿提纯专利技术已实现产业化应用（在临江市宝健纳米复合材料科技有限公司建成投产了年产1000吨纳米TiO2/硅藻土复合材料生产线，在临江北峰硅藻土有限公司建成投产了年产12000吨硅藻精土生产线），产品已经在硅藻泥中得到应用。其中，纳米TiO2/硅藻土复合材料生产线是目前世界上唯一的一条高性能吸附与光催化功能复合材料生产线，不仅在硅藻泥，而且在其他内墙涂料和装饰装修材料（壁纸、木制百叶窗拉帘、木地板、家具漆、无纺布）以及汽车内饰材料具有良好的应用前景。
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
Email：13601339820@163.com；zhengsl@cumtb.edu.cn ；13466774499@163.com
发明专利
授权发明专利（2000～2017）
[1] 用蛋白土或硅藻土制备白炭黑的方法。发明人：郑水林，李扬，董文，夏巧玲，杜玉成； 专利号：ZL95102423.X；授权日：2000年6月24日；专利权人：武汉工业大学北京研究生部
[2] 利用磁种法去除煤系硬质高岭岩中铁和钛的工艺。发明人：郑水林，杜玉成，李扬，夏巧玲，邢东海； 专利号：ZL96109831.7；授权日：2000年9月23日；专利权人：武汉工业大学北京研究生部
[3] 一种石棉尾矿综合利用的方法。发明人：郑水林，李扬，刘福来等；专利号ZL03157398.3；授权日2005-11-02；专利权人：中国矿业大学（北京校区）
[4] 用硅藻土制备纳米二氧化硅的方法。发明人：郑水林，李扬，王光玉，江中强；专利号：ZL02156764.6；授权日2005-07-27；专利权人：中国矿业大学（北京校区），吉林翔豪实业股份有限公司
[5] 电气石粉体的表面TiO2包覆改性增白方法。发明人：郑水林，李扬；专利号：ZL02156763.8；授权日2005-08-24；专利权人：中国矿业大学（北京校区）
[6] 超细电气石粉体材料的制备方法。发明人：郑水林，汪建军，钱忠良等；专利号：ZL02134181.8；授权日：2006-12-20；专利权人：绵阳市仁智实业发展有限责任公司
[7] 一种磷酸锌包覆氢氧化铝型复合无机阻燃剂的制备方法。发明人：郑水林，张清辉，邹勇等；专利号：ZL200510112647.4；授权日2009-02-11；专利权人：中国矿业大学（北京校区）
[8] 一种改进硅藻土改性沥青材料性能的方法。发明人：郑水林，常伟，王光玉等；专利号：ZL200610167622.9；授权日2009-10-28；专利权人：中国矿业大学（北京校区），临江市美诗顿粉体材料有限公司
[9] 一种表面包覆型复合无机阻燃剂的制备方法。发明人：郑水林，张清辉，邹勇等；专利号：ZL200510112649.3；授权日2010-01-13；专利权人：中国矿业大学（北京校区）
[10] 一种粉煤灰空心微珠表面改性增白的方法。发明人：郑水林，王彩丽，邢波；专利号：ZL200710117628.X，授权日2010-09-01；专利权人：中国矿业大学（北京）
[11] 连续粉体表面改性机。发明人：骆剑军，郑水林；实用新型专利：ZL200920299497.6；授权日2010-10-27；专利权人：江阴市启泰非金属工程有限公司，中国矿业大学（北京）
[12] 一种磷酸锌包覆氢氧化镁型复合无机阻燃剂的制备方法。发明人：郑水林，邢波，杨敏等；专利号：ZL 200710151942.X；授权日2011-04-20；专利权人：中国矿业大学（北京）
[13] 一种硅灰石表面包覆硅酸铝纳米粒子的方法。发明人：郑水林，王彩丽，王丽晶，刘桂花；专利号：ZL200710151943.4；授权日2011-01-05；专利权人：中国矿业大学（北京），山西泰华工贸有限公司
[14] 一种硅灰石填料的无机复合与表面改性方法。发明人：郑水林，王彩丽，刘桂花；专利号：ZL 200810224268.8；授权日2011-05-11；专利权人：中国矿业大学（北京）
[15] 一种高遮盖力的无机复合白色颜料的制备方法。发明人：郑水林，张晓波，黄朋，刘杰；专利号：ZL200910000614.9；授权日2011-12-07；专利权人：中国矿业大学（北京）
[16] 氮掺杂凹凸棒石负载纳米TiO2可见光催化剂的制备方法。发明人：郑水林，刘月，熊余，文明，贺洋；专利号：ZL200910148508.5；授权日2011-12-07；专利权人：中国矿业大学（北京）
[17] 一种综合利用蛇纹石酸浸渣填充改性道路沥青的方法。发明人：郑水林，孙志明，吴照洋；专利号：ZL200910148507.0；授权日2012-05-30；专利权人：中国矿业大学（北京）
[18] 以硅藻土助滤剂为载体的负载型纳米TiO2光催化材料的制备方法。发明人：郑水林，王利剑，傅振彪，许辉，张晓波，吕芳丽；专利号：ZL200910235208.0；授权日2012-08-15；专利权人：中国矿业大学（北京）
[19] 以沉淀白炭黑为载体的负载型纳米TiO2复合材料的制备方法。发明人：郑水林，王利剑，熊余，张晓波等；专利号ZL 200910093640.0；授权日2012-08-08；专利权人：中国矿业大学（北京）
[20] 一种具有阻燃和电绝缘功能的无机复合超细活性填料的制备方法。发明人：郑水林，吴良方，四季春，肖友霞；专利号：ZL 200710151941.5；授权日2012-07-04；专利权人：中国矿业大学（北京）
[21] 一种硅藻土矿的干、湿法集成选矿工艺。发明人：郑水林，李扬，黄强，黄朋；专利号ZL 2008101111515.3；授权日2013-03-13；专利权人：中国矿业大学（北京），临江千亿硅藻产业有限公司
[22] 一种电气石/纳米TiO2复合功能材料的制备方法。发明人：郑水林，刘月，杨涛，石钰；专利号ZL 201010132845.8；授权日2013-04-10；专利权人：中国矿业大学（北京）
[23] 一种蛋白土负载纳米TiO2复合粉体材料的制备方法。发明人：郑水林，文明，刘月，石钰；专利号ZL201010132844.3；授权日2013-06-05；专利权人：中国矿业大学（北京）
[24] 一种有机/无机相变储能复合材料的制备方法。发明人：郑水林，张晓波，张玉忠，怀杨杨；专利号ZL 201010132842.4；授权日2013-08-21；专利权人：中国矿业大学（北京）
[25] 一种硅灰石负载纳米SnO2型复合抗静电功能填料的制备方法。发明人：郑水林，沈红玲，毛俊；专利号ZL 201010267034.9；授权日2013-07-10；专利权人：中国矿业大学（北京）
[26] 一种蛇纹石酸浸脱镁硅渣表面包覆纳米TiO2的方法。发明人：郑水林，郑黎明，戴瑞；专利号ZL 201010534881.7；授权日2013-08-21；专利权人：中国矿业大学（北京）
[27] 一种可显著降低碳酸钙吸油值的表面改性剂配方。发明人：郑水林，吴翠平；专利号ZL 201110387649.X，授权日2013-07-17；专利权人：中国矿业大学（北京）
[28] 硅藻土选矿用层流离心选矿机。发明人：张雁鸣，李金辉，郑水林，孙志明，毛俊；实用新型专利ZL 201120286570.3；授权日2012-05-30；专利权人：临江北峰硅藻土有限公司，中国矿业大学（北京）
[29] 一种提高膨润土在盐水中膨胀性能的方法。发明人：郑水林，豆中磊，于健，孙志明；专利号ZL 201110049983.4；授权日2013-11-20；专利权人：中国矿业大学（北京）
[30] 重质碳酸钙复合填料及其制备方法和用途。发明人：郑水林，黄云华，李龙山等；专利号ZL201210239196.0；授权日2014-01-15；专利权人：四川石棉巨丰粉体有限公司，中国矿业大学（北京）
[31] 一种粉石英矿的选矿提纯方法。发明人：郑水林，贺洋，毛俊，苑晓光，孙志明；专利号ZL201110118781.0, 授权日2014-03-19；专利权人：中国矿业大学（北京）
[32] 一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法。发明人：郑水林，孙志明，张开永，豆中磊，张雁鸣，李金辉；专利号ZL 201110226370.3；授权日2014-03-26；专利权人：中国矿业大学（北京），临江北峰硅藻土有限公司
[33] 一种具有调温功能的健康环保硅藻壁材粉的配制方法. 发明人：郑水林，胡志波，孙志明，演阳；专利号ZL 201310474410.5；授权日2014-12-17；专利权人：中国矿业大学（北京）
[34] 一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁浸出率的方法。发明人：郑水林，狄永浩，宋贝，刘超；专利号ZL201310403421.4；2015-02-11；专利权人：中国矿业大学（北京）
[35] 一种氢氧化镁包覆碳酸钙无机复合阻燃填料的制备方法。发明人：郑水林，刘超，宋贝，刘姝抒；专利号ZL 201410052412.X；2015-04-01；专利权人：中国矿业大学（北京）
[36] 一种硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2光催化材料的制备方法。发明人：郑水林，孙志明，胡志波；ZL201210205768.3；授权日2015-10-21；专利权人：中国矿业大学（北京）
[37] 提高TiO2/硅藻土复合材料可见光催化活性及抗菌性能的方法。发明人：郑水林，孙青，胡小龙，李慧；专利号ZL201410270737.5；授权日2016年2月17日；专利权人：中国矿业大学（北京）
[38] 一种利用蛇纹石提镁硅渣制备硅酸锂高温固碳材料的方法。发明人：郑水林，狄永浩，牛保军等；专利号ZL201410270711.0；授权日2016年2月17日；专利权人：中国矿业大学（北京）
[39] 一种沉淀分离蛇纹石浸出液中铁和镍的方法。发明人：郑水林，狄永浩，宋贝；专利号ZL201410309158.7；授权日2016年1月20日；专利权人：中国矿业大学（北京）
已申请和进入实审的发明专利
[1] 一种以膨胀珍珠岩为载体的纳米TiO2薄膜及其制备方法（ZL201410181794.6，2016年1月）
[2] 一种纳米TiO2/多孔矿物复合材料的煅烧晶化方法（申请号201510052521.6，2015年）
[3]一种可见光响应的纳米TiO2/沸石复合材料的制备（申请号201510336593.3，2015年）
[4]一种重质碳酸钙/硅藻土复合调湿材料及其制备方法（申请号201510283975.4，2015年）
[5] 一种聚磷酸铵/高岭土复合阻燃剂的制备方法（申请号201510575192.3，2015年）
[6] 一种处理工业废水的改性复合硅藻土吸附剂及制备方法（申请号201510671619.X，2015年）
[7] g-C3N4-TiO2@蒙脱石光催化剂及其制备方法（申请号201510581789.9，2015年）
[8] 一种硅藻土负载纳米碳复合吸附材料的制备方法（申请号201510574057.7，2015年）
[9] g-C3N4/高岭石复合光催化剂及其制备方法 （申请号201610182378.7，2016年）
[10] BiOCl-TiO2/硅藻土光催化剂及其制备方法（申请号201610267167.3，2016年）
[11] 一种水菱镁石调湿材料及其制备方法（申请号201610839161.9，2016年）
[12] 一种氧化铝/硅藻土复合调湿材料及其制备方法（申请号201610842178.X，2016年）
[13] 一种非离子表面活性剂改性蒙脱石及其制备方法（申请号201611102265.8，2016年）
[14] 一种硅藻土/白炭黑复合调湿材料及其制备方法（申请号201611096484.X，2016年）
[15] 一种伊利石负载纳米碳复合吸附材料及其制备方法（申请号201610900682.0，2016年）
[16] 一种具有光催化功能的硅藻板及其生产工艺（申请号201710088822.3，2017年）
主要著作：
[1] 郑水林编著。《超细粉碎原理、工艺设备及应用》（ISBN 7-80090-169-6/TH.2，250千字）。中国建材工业出版社，1993年5月
[2] 郑水林编著。《粉体表面改性》（ISBN 7-80090-396-6/TU.85，200千字）。中国建材工业出版社1995年12月
[3] 郑水林等编著。《非金属矿加工技术与设备》（ISBN 7-80090-725-2/TB.39，409千字）。中国建材工业出版社，1998年6月
[4] 郑水林编著。《超细粉碎》（ISBN 7-80090-853-4/TU.195，251千字）。中国建材工业出版社，1999年5月，2001年9第2次印刷
[5] 郑水林主编。《超细粉碎工艺设计与设备手册》（ISBN 7-80159-279-4/TU.139，426千字）。中国建材工业出版社，2002年9月
[6] 郑水林编著。《非金属矿加工与应用》（ISBN 7-5025-3255-2/TQ.1367，245千字）。化学工业出版社，2003年4月，2003～2008四次重印
[7] 郑水林编著。《粉体表面改性（第二版）》（ISBN 7-80159-479-7/TU.240，347千字）。（中国建材工业出版社，2003年8月；2004年3月第2次印刷
[8]卢寿慈主编，沈志刚、郑水林、徐政副主编。《粉体技术手册》（国家“九五”重点图书，ISBN 7-5025-5227-8/TQ.1928，1861千字）。化学工业出版社,2004年7月
[9] 郑水林编著。《超微粉体加工技术及应用》（ISBN 7-5025-6153-6/TB.88，314千字）。化学工业出版社，2005年1月
[10] 郑水林，袁继祖主编。《非金属矿加工技术与应用手册》（ISBN 7-5024-3649-9，1097千字）。冶金工业出版社，2005年5月
[11] 郑水林等主编。《超细粉碎工程》（ISBN 7-80227-059-6，643千字）。中国建材工业出版社，2006年9月
[12] 郑水林编著。《非金属矿物材料》（ISBN 98-7-122-00076-7，600千字）。化学工业出版社，2007年5月
[13] 郑水林编著。《非金属矿加工与应用》第二版（ISBN 978-7-122-03700-8，377千字）。化学工业出版社，2009年1月
[14] 郑水林编著。《非金属矿加工工艺与设备》（ISBN 978-7-122-06220-8.，307千字）。化学工业出版社，2009年8月
[15] 郑水林主编。《无机矿物填料加工技术基础》（ISBN 978-7-122-07565-9.，312千字）。化学工业出版社，2010年4月
[16] 郑水林编著。《超微粉体加工技术及应用（第二版）》（ISBN 978-7-122-11667-3，352千字）。化学工业出版社，2011年10月
[17] 郑水林，王彩丽编著。《粉体表面改性（第三版）》（ISBN 978-7-80227-982-7，385千字。中国建材工业出版社，2011年9月
[18]郑水林编著。《非金属矿加工与应用（第三版）》。（ISBN 978-7-122-17611-0.，457千字）。化学工业出版社，2013年9月
[19]郑水林,孙志明编著《非金属矿物材料》（第二版）（ISBN 978-7-122-26224-0.，620千字）.化学工业出版社, 2016年6月
[20]郑水林编著《非金属矿超细粉碎技术与装备》（ISBN 978-7-5160-1578-0，252千字）.中国建材工业出版社, 2016年8月
联系人：中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 郑水林教授、孙志明博士
地 址：北京市学院路丁11号逸夫楼610（100083）
电 话：（010）62339920，13601339820，13466774499
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