發(fā)布日期:2013-09-17
硅灰石為鈣的偏硅酸鹽礦物,是一種新興的工業(yè)礦物原料。目前通過磨粉機加工后主要用于陶瓷工業(yè),其次用作冶金保護渣和涂料,也可用作電焊條藥皮、石棉代用品、磨料粘結(jié)劑、玻璃配料以及生產(chǎn)橡膠、塑料、絕材料、紙張的填料。有的硅灰石巖可作建筑飾面材料或生產(chǎn)白水泥的配料。
礦石礦物原料特點:
硅灰石的化學(xué)分子式為CaSiO3,結(jié)構(gòu)式為Ca3,理論化學(xué)成分:CaO 48.25%、SiO2 51.75%。自然界中純硅灰石罕見,在其形成過程中,Ca有時被Fe、Mn、Ti、Sr等離子部分置換而呈類質(zhì)同象體,并混有少量的Al和微量K、Na。
由于硅灰石形成時的溫度、壓力等條件不同,可能出現(xiàn)3種同質(zhì)多象體:1.三斜鏈狀結(jié)構(gòu)的Tc型硅灰石,通稱低溫三斜硅灰石;2.單斜鏈狀結(jié)構(gòu)的ZM型副硅灰石,通稱副硅灰石;3.三斜三元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假硅灰石,通稱假硅灰石。目前被廣泛用作工業(yè)礦物原料的主要是低溫三斜硅灰石。
低溫三斜硅灰石為三斜晶系,大多呈針狀、纖維狀或片狀,常簇集呈扇形、輻射形集合體,有的呈細小的顆粒狀。白色微帶灰、紅色,玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤,解理平行 中等,在1125度左右時可轉(zhuǎn)化為假硅灰石,這時熱膨脹系數(shù)增加,并由于釋放出Fe、Sr等雜質(zhì),因此顏色由白色變?yōu)槟逃蜕⒓t色或褐色。
硅灰石礦石自然類型通常有夕卡巖型礦石和硅灰石-石英-方解石型礦石兩類。前者主要產(chǎn)于夕卡巖型礦床中,礦物組分復(fù)雜,常伴生石英、方解石及透輝石、石榴子石等夕卡巖礦物;后者主要產(chǎn)于接觸變質(zhì)和區(qū)域變質(zhì)型礦床,礦物組分簡單,又可分為:硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3個亞類。硅灰石礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造通常也有兩種:致密塊狀礦石具細?;◢徸兙Щ蚶w維變晶結(jié)構(gòu),致密塊狀構(gòu)造,硅灰石呈細小粒狀、柱狀或纖維狀集合體,個別極細粒致密者呈玉狀;粗晶硅灰石礦石具纖維變晶結(jié)構(gòu),塊狀、似角礫狀、巨斑狀或條帶狀構(gòu)造,硅灰石晶體粗大,呈板柱狀,束狀或放射狀(菊花狀)。
硅灰石用途與技術(shù)指標(biāo)
工業(yè)應(yīng)用對硅灰石礦石的質(zhì)量要求如下:
(一) 建筑陶瓷用硅灰石
由于硅灰石具有熱膨脹系數(shù)低,在低溫條件下易與氧化硅、氧化鋁共熔、不含化學(xué)結(jié)合水或碳酸鹽以及具有針狀晶形等特性,因此,用硅灰石作建筑陶瓷(主要是釉面磚)原料,能實現(xiàn)低溫快速燒成,降低產(chǎn)品的收縮率和減少出現(xiàn)翹曲、開裂現(xiàn)象,并能提高坯體強度和壓型質(zhì)量,改善產(chǎn)品機械性能,從而達到節(jié)省能耗,提高產(chǎn)率,降低成本的目的。
建筑陶瓷用硅灰石一般要求硅灰石含量大于或等于60%(如含透輝石也視為有用組分,其含量可折抵硅灰石含量),石英含量小于或等于20%,方解石含量小于或等于13%,F(xiàn)e2O3小于或等于1.7%。也可按礦石化學(xué)成分要求SiO2 38%-58%,CaO 36%-55%,CO2小于或等于6%,F(xiàn)e2O3小于或等于.7%。
(二) 冶金保護渣用硅灰石
主要用作生產(chǎn)顆粒板坯連鑄、模鑄保護渣和無碳保護渣的基料。由于硅灰石成分穩(wěn)定,因此使鑄坯無缺陷,表面光潔;由于硅灰石中CaO和SiO2以化合狀態(tài)存在,其配比恰處于連鑄所需要的堿度范圍,可減少配渣的基料種類,簡化工藝,使保護渣具有良好的熱穩(wěn)定性;由于硅灰石含Al2O3很低,因此可增強保護渣吸收Al2O3的性能。
冶金保護渣對硅灰石精礦的質(zhì)量要求:硅灰石大于或等于50%,方解石小于或等于50%,石英小于或等于5%,S小于或等于0.01%,P小于或等于0.01%。
(三) 油漆涂料用硅灰石
由于硅灰石具有亮白色、針狀顆粒形態(tài)及低的吸油性等特性,可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白色和柔和淺色調(diào)的涂料,提高涂料的韌性和耐用性,保持涂料表面平整與良好的光澤以及抗洗刷和抗風(fēng)化性能,還可減少涂的吸油量并保持堿性,具有抗腐蝕能力。
油漆涂料對硅灰石礦的一般要求:SiO2大于或等于49%,CaO大于或等于45%,F(xiàn)e2O3小于或等于0.2%,325目礦粉吸油量20~25g/100g,水溶物小于或等于0.5%,水萃取pH值為7-9,325目礦粉白度大于或等于90%。
(四) 電焊條用硅灰石
用硅灰石作電焊條藥皮配料,能起助熔和造渣添加劑作用,抑制焊接時放電,減少飛濺,提高熔渣流動性,使焊縫成型整潔美觀,增強機械強度。電焊條對硅灰石精礦質(zhì)量的一般要求:SiO2 45%~55%,CaO 35%~45%,MgO小于或等于0.8%,S小于或等于0.03%,P小于0.03%。
根據(jù)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《硅灰石》(JC/T535-94),天然硅灰石產(chǎn)品按粒徑分為塊粒、普通粉、細粉、超細粉、針狀粉5類,各類產(chǎn)品按質(zhì)量分為優(yōu)等品、一級品、二級品、合格品。
硅灰石資源狀況
世界硅灰石資源較豐富,資源總量估計在8億t以上,但分布很不均衡。目前僅有20多個國家發(fā)現(xiàn)硅灰石礦床,主要分布于亞洲的中國、印度、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美國等國,探明儲量3億t;此外,芬蘭、土耳其、納**亞、南非、蘇丹、加拿大和南斯拉夫等國也發(fā)了硅灰石礦床。
中國和印度是世界上硅灰石資源最豐富的國家。雖然中國硅灰石地質(zhì)找礦工作起步較晚,但自1975年開始,20年來已取得很大進展,在17個省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地百余處,估計資源量近2億t。截至1996年底止,在14個省、自治區(qū)中已有探明儲量的礦產(chǎn)地31處,保有礦石儲量13265萬t,位居世界前列。保有儲量最多的是吉林省,占全國總保有礦石儲量的40%;其余依次為云南、江西、青海、遼寧4省,共占全國保有礦石儲量的49%;浙江、湖南、安徽、內(nèi)蒙古、廣東5省區(qū)共占全國保有儲量的10%;江蘇、廣西、湖北、黑龍江4省區(qū)共占全國保有礦石儲量的1%。
在全國保有儲量的31個礦產(chǎn)地中,保有礦石儲量據(jù)其品位換算成礦物儲量后,按全國礦產(chǎn)儲量委員會《硅灰石地質(zhì)勘探規(guī)范》(試行)中硅灰石礦床規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn),屬于特大型礦的6處,大型礦12處,中型礦5處,小型礦8處。其中:已開采利用的礦產(chǎn)地18處,包括特大型礦4處、大型礦8處、中型礦2處、小型礦4處,共計占用保有礦石儲量7661萬t,占全國保有礦石儲量的58%;可供近期利用的礦產(chǎn)地10處,包括特大型礦2處、大型礦3處、中型礦1處、小型礦4處,共計保有礦石儲量4816萬t,占全國保有礦石儲量的36%;由于與其他礦產(chǎn)共生而難以采選及開采條件差等原因,近期難以利用的礦產(chǎn)地有3處,包括大型礦1處、中型礦2處,共計保有礦石儲量788萬t,占全國保有礦石儲量的6%。
硅灰石地理分布
1.華北地區(qū)
尚未發(fā)現(xiàn)較好的硅灰石礦,僅在內(nèi)蒙古自治區(qū)東部的巴林左旗白音諾鉛鋅礦中,有共生的中型硅灰石礦1處,近期難以利用;另在河北省遷西縣小西營發(fā)現(xiàn)硅灰石礦點,有待勘查。
2.東北地區(qū)
硅灰石礦產(chǎn)地13處(特大型礦4處、大型礦5處、中型礦2處、小型礦2處),共計保有硅灰石礦石儲量B+C+D級6489萬t。主要分布于吉林和遼寧省,黑龍江省很少。
吉林省是中國硅灰石礦最主要的蘊藏區(qū)和當(dāng)前最主要的產(chǎn)區(qū)。分布硅灰石礦產(chǎn)地9處(特大型礦4處、大型礦3處、中型礦1處、小型礦1處),共計保有硅灰石礦石儲量B+C+D級5338萬t。礦床自西而東分布于3個成礦區(qū):1 梨樹縣大頂山—石嶺成礦區(qū),有鐵汞山特大型礦和大頂山大型礦已開采利用,除前馬家油房大型礦近期不宜進一步工作外,還有煤窯山、荒頂山、陸家溝等礦點有待勘查;2 磐石市長崴子—石嘴成礦區(qū),有長崴子和南錯草2個特大型礦以及東豐縣鹿圈山小型礦已開采利用,孟家大型礦和西錯草中型礦可供利用,此外,還有三泉西、將軍嶺、孤廟子、草明山、煽車山以及雙陽縣太平馬場等礦點有待勘查;3龍井市細鱗河成礦區(qū),在大灰溝—水曲柳溝一帶除已探明1個大型礦可供利用外,還有若干礦點有待勘查。此外,吉林南部渾江一帶的富硅灰?guī)r中,有厚層狀透閃石和硅灰石礦化層,也是今后重要的找礦方向。
遼寧省是中國硅灰石礦主要蘊藏區(qū)和當(dāng)前的主要產(chǎn)區(qū)之一。分布于其北部的法庫縣城子山大型礦和上炭窯中型礦,及其西北部的建平縣富山大型礦,均已開采利用,3礦共計保有硅灰石礦石儲量C+D級1147萬t。此外,在黑龍江省密山市興隆村有小型硅灰石礦1處,可供進一步工作。
3.華東地區(qū)
分布硅灰石礦產(chǎn)地11處(大型礦5處、中型礦2處、小型礦4處),共計保有硅灰石礦石儲量C+D級2508萬t。主要分布于江西省西北部和浙江、安徽、江蘇3省交界地區(qū)。
江西省是中國硅灰石礦的主要蘊藏區(qū)之一。分布有大型礦產(chǎn)地3處,共計保有硅灰石礦石儲量C+D級1669萬t。其中:新余市仁和鄉(xiāng)曹坊廟大型礦已開采利用,新余—上高縣月光山2處大型礦可供進一步工作。此外,在上高縣蒙山和上饒市鐵山也已發(fā)現(xiàn)新的礦床。
浙江省是中國當(dāng)前硅灰石主要產(chǎn)區(qū)之一,除湖州市妙西中型礦近期不宜進一步工作外,長興縣李家巷大型礦和江山市二十八都小型礦已開采利用。安徽省分布硅灰石礦產(chǎn)地3處,分布于皖南廣德縣廟西大型礦已開采利用,涇縣銅山小型礦可供邊采邊探;在長江沿線懷寧至銅陵一帶已發(fā)現(xiàn)礦點多處,其中懷寧縣雷山小型礦曾經(jīng)開采,銅陵獅子山等礦點有待勘查。江蘇省分布硅灰石礦產(chǎn)地2處,溧陽縣小梅嶺中型礦已開采利用,江寧縣韓村小型礦可供進一步工作。
4.中南地區(qū)
分布硅灰石礦產(chǎn)地4處(大型礦2處、小型礦2處),共計保有硅灰石礦石儲量C+D級388萬t。零星分布于湖南、廣東、廣西及湖北4省區(qū)。
湖南省在常寧縣大義山一帶發(fā)現(xiàn)有多處硅灰石礦點,其中:常寧水底下為大型礦可供進一步工作,張家沖礦規(guī)??蛇_中型,還有銅坪嶺、相柳塘、麻石嶺及黃沙壟等一些礦點有待勘查。廣東省連州市朝天達大型礦。分布于廣西自治區(qū)平樂縣南源洞的小型礦已開采利用。湖北省除分布中國最早發(fā)現(xiàn)和開采的大冶下馬林(小箕鋪)小型礦外,在大冶—陽新一帶還發(fā)現(xiàn)馮家山、葉花香、牛頭山、豐山洞等一些礦點有待勘查。
5.西南和西北地區(qū)
云南省保有硅灰石礦石儲量D級2393萬t,青海省保有礦石儲量C+D級1315萬t,都是中國硅灰石礦主要蘊藏區(qū)之一。保有儲量集中分布于滇西南的騰沖明光鄉(xiāng)白石巖和青海中部都蘭縣海寺兩個特大型礦中,可供利用或進一步工作。此外,在新疆自治區(qū)哈密一帶,也發(fā)現(xiàn)有硅灰石礦點。
硅灰石資源特點
中國硅灰石礦床規(guī)模較大、儲量較集中。已有探明儲量的30個礦產(chǎn)地中,特大型和大型礦占58%,共計保有儲量占總儲量的95%。
中國硅灰石礦石品位較高,保有礦石儲量的礦產(chǎn)地中,礦石品位(含礦系數(shù)或硅灰石礦物含量)多數(shù)大于50%,高的可達82%。據(jù)不完全統(tǒng)計,其中礦床平均品位為79.03%~71.90%的有4處,共計保有礦石儲量2000多萬t,占總儲量的15%,主要分布于廣東、吉林??;礦床平均品位為69.21%-60.84%的有6處,共計保有礦石儲量2000多萬t,占總儲量的16%,主要分布于青海、浙江、安徽、江蘇省;礦床平均品位為57.10%~50.00%的有9處,共計保有礦石儲量4000多萬t,占總儲量的32%,主要分布于吉林、遼寧、浙江??;礦床平均品位為45.00%-39.86%的有10處,共計探明儲量2000多萬t,占總儲量的19%,主要分布于遼寧、湖南省和內(nèi)蒙古自治區(qū)。
中國硅灰石礦質(zhì)地優(yōu)良,吉林、遼寧、湖北、浙江、江西、青海等地的許多礦床的礦石質(zhì)量,大多接近于馳名的印度硅灰石礦石的質(zhì)量,并優(yōu)于許多其他國家。尤其是吉林省梨樹縣大頂山硅灰石礦的礦石,顏色潔白,雜質(zhì)含量低,晶體呈針狀、纖維狀,屬世界罕見的天然低鐵優(yōu)質(zhì)硅灰石,其產(chǎn)品質(zhì)量和品種已達世界先進水平,在國際市場中享有盛譽。
硅灰石礦床中常見的共伴生礦產(chǎn)為石灰?guī)r,可綜合利用,還有透輝石、透閃石,作為建筑陶瓷原料,也可視為有益組分綜合利用,例如:遼寧建平縣富山硅灰石礦石中的透輝石含量達24%,吉林磐石市煽車山礦為硅灰石與透閃石共生礦床,此外,夕卡巖型硅灰石礦常有銅、鉛、鋅等有色金屬礦物共生,綜合回收價值不大,由于成分復(fù)雜,因此影響硅灰石礦的采選。
中國硅灰石礦開發(fā)條件較好,交通尚方便;多數(shù)礦床適于露天開采;采用磁選與浮選方法,礦石選別效果較好。目前,已開采的礦山生產(chǎn)規(guī)模多為中、小型,少數(shù)生產(chǎn)規(guī)模較大的國有企業(yè)的采選及加工水平較高,大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦山的采選方式仍較落后。
鄭州通用提供全套硅灰石加工設(shè)備,礦石經(jīng)過鄂式破碎機進行破碎,然后由斗式提升機升至一定高度,送入儲料倉,由電磁給料機均勻送入雷蒙磨內(nèi),經(jīng)過選粉機調(diào)節(jié),研磨出的細粉達到細度要求就可以出成品,免費安裝調(diào)試達到客戶滿意。