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南陽藍晶石

發布時間: 2021-03-03 13:30:43

A. 哪些地方出產藍晶石大約多少錢

中國的藍晶石主要分布於:
1.河南南陽隱山和桐柏
2.江蘇沐陽,房山
3.河北邢台
4.吉林磐石,柳專樹溝
5.遼寧大荒屬溝
6.內蒙古點布斯廟,豐鎮
7.陝西詳縣黨河口
8.甘肅玉門,天水
9.安徽岳西、霍山,宿松
10.廣西玉林
11.雲南熱水塘
12.四川丹巴

藍晶石主推河南省桐柏藍晶石!其質量可和國外藍晶石媲美~

B. 藍晶石南陽哪裡生產

南召縣三石礦產品有限公司是從事藍晶石、紅柱石、硅線石深加工型企業內,公司具有雷蒙機、球磨機容、篩分機、磁選機等工業加工設備,公司資源來源豐富。南有桐柏山、隱山藍晶石礦山;
公司銷售電話:0377-63293312
0377-63293238
0377-63222299
0377-63590588

真:0377-63282233

址:南陽市仲景路北路

址:www.nysanshi.com

C. 南陽的藍晶石有什麼作用,可以作什麼

藍 晶 石

一、礦產名稱 藍晶石(Kganite)

二、礦床類型及其分布

1、礦床的成因類型

藍晶石是一種變質礦物,主要產於區域變質結晶片岩中,其變質相由綠片岩相到角閃岩相。根據含藍晶石的形態特點,將藍晶石礦分成如下三類變態:(1)針狀和纖維狀集合體(纖維針狀礦石) ; (2)富含空晶石的假象藍晶石集合體(假象型礦石);(3)藍晶石結核礦(結核型礦石)。如礦床同時含有上述三種變態,這類礦屬於混合型。

2、礦床的工業類型

藍晶石礦床工業類型主要有:黑雲石榴藍晶石片麻岩型、藍晶石綠泥片岩型、黃玉藍晶石石英片岩型、偉晶狀藍晶石型。

黑雲石榴藍晶石片麻岩型礦床產於太古代變質岩系中,含礦岩石以藍晶石、石榴石、黑雲母斜長麻岩為主,單晶石礦體呈層狀、或大的扁豆體,單個礦體一般延長數百米,藍晶石含量10~25%。

藍晶石綠泥片岩型礦石產於太古代,藍晶石不均勻地分布在綠泥片岩中,礦體呈透鏡狀,藍晶石含量由百分之幾到百分之二十幾,原岩含鎂較高,有時含有微量剛玉。

黃玉藍晶石石英片岩型礦床產於元古代石英岩中,礦石以藍晶石石英片岩為主,有時有藍石雲母石英片岩,藍晶石含量10~30%,含有少量黃玉,並見有沿裂隙分布的放射聚晶狀葉臘石。

偉晶狀藍晶石礦床,礦體呈不連續的小扁豆體,分布在古生代黑雲母片岩中,礦石 組成簡單,藍晶石晶體一般在5厘米以上。

3、礦產的分布情況

我國從四十年代開始對藍晶石礦產調查以來,特別是七十年代末到八十年代初,做了大量的普查勘探工作,發現藍晶石礦20餘處,分布 十幾個省區。主要礦床有:江蘇沐陽、韓山;河南隱山;河北邢台;內蒙古點布斯廟;新疆布拉蓋;山西繁峙;安徽岳西、霍山;遼寧大荒溝;四川汶川;雲南熱水塘;吉林磐石;陝西詳縣黨河口等。

三、礦床的主要工業指標

決定藍晶石礦床工業價值的主要因素,為含礦率(即礦床藍晶石礦物含量)和礦物化學成分與物理性能。礦床的一般工業要求見表1。

表1 藍晶石礦床一般工業要求

原礦含量和開采技術條件
藍晶石

邊界品位,%

工業品位,%

可采厚度,m

夾石剔除厚度,m
≥5

≥10

≥1~2

≥1~2

注:圈定礦體時,須按藍晶石礦物含量5~10%,

>10~15%,>15~20%,>20%分別試圈並計算儲量。

四、礦石性質

1、礦石的礦物組成:

黑雲石榴藍晶石片麻岩型礦石,主要礦物為藍晶石、黑雲母、斜長石,次要礦物為石英、絹(白)雲母、石榴石、十字石等。

藍晶石綠泥片岩型礦石,主要礦物為藍晶石、綠泥石,次要礦物為斜長石、黑雲母、白雲母、石英、石墨等。

黃玉藍晶石石英片岩型礦石,主要礦物為藍晶石、石英、白雲母,次要礦物為黃玉、金紅石、黃鐵礦等。

偉晶狀藍晶石礦石,主要礦物為石英、藍晶石、次要礦物為絹(白)雲母等。

2、目的礦物的礦物特徵

藍晶石屬三斜晶系,晶形常呈扁平柱狀,顏色多為藍色或藍灰色,淺白色等。玻璃光澤,理面呈珍珠片光澤。硬度在不同方位上差異顯著,在{ 100}晶面上平行晶體延長方向的莫氏硬度為4.5,而垂直晶體延長方向的莫氏硬度為6.5~7.0,故有在硬石之稱。其礦物分子式、物理性能見表2。

表2 藍晶石礦物分子式及物理性能

礦物名稱
分子式
晶系
晶形
硬度
比重
轉變溫度 (C°)
體積膨脹(%)

藍晶石
AL2[SiO4]O
三斜
板狀
5.5~7
3.56~3.68
1100~1480
16~18

藍晶石礦物在高溫下(1100~1650℃)煅燒轉變為莫來石和熔融狀游離二氧化硅(方石英),同時產生不同程度的體積膨脹。其轉變反應式為

3(Ai2SiO5)1300℃以上 3Al2O3·2SiO2+SiO2

莫來石具有很高的耐火度(1800℃時仍很穩定),化學惰性和良好的機械強度。其礦物性質見表3。

表3 莫來石的性質

化學式
密度,g/cm3
莫氏硬度
耐火度

A1[A1xSi2-xO5.5-0.5x]
3.16
6~7
1800°C時仍很穩定,1810 °C分解為剛玉和液相

五、工藝特性及主要用途

1、工藝特性

(1)熱膨脹性:藍晶石礦物在加熱過程中轉化為莫來石和SiO2的混合物,在這個轉化過程中,礦物伴隨著體積膨脹,並且形成良好的英來石針狀網路,體積膨脹率16~18%。

(2)穩定性:藍晶石礦物生產耐火材料穩定性比粘土質耐火材料高1.5倍。藍晶石耐火磚比粘土磚的損耗低43%,比粘土磚壽命長150~200爐。

(3)耐火度高:一般粘土質耐火材料的耐火度為1670~1770℃,而藍晶石的耐火材料通常大於1790℃,最高大於1850℃。

(4)不可逆性:藍晶石礦物煅燒成莫來石,是一個不可逆的轉化。在溫度1810℃以下它是穩定的。因此莫來石耐火材料具有高溫下體積穩定、膨脹率低、抗化學腐蝕性強、機械強度高和抗熱沖擊能力強的特點。

2、主要用途

藍晶石礦物主要用作生產耐火材料、氧化鋁、硅鋁合金和金屬纖維等。表4列出了藍晶石礦物的主要用途。

藍晶石礦物的主要用途

用 途
特 點
應用部門

耐火材料
(1) 在高溫下體積穩定,不收縮

(2) 比其他高鋁耐火材料生成本低

(3) 性能好。比粘土磚損耗低壓43%,耐火度高達1825°C以上

(4) 節約能源。熱容比粘土磚高12%,用於馬丁爐可縮短冶煉時間,能耗少

(5) 加入不定形耐火材料中作高溫膨脹劑,使產品在高溫下不收縮和剝落

冶金、建材、機械、化工、輕工、核工業告等部門

硅鋁合金和金屬纖維
(1) 比用合成法(用熔煉金屬硅和電解鋁)或用電熱還原高嶺土等方法成本低,經濟效益高

(2) 可滿足製造汽車、宇宙飛船和雷達部件的特殊技術要求
冶金、機械、宇航等工業部門

氧化鋁(燒結法)
比用霞石或高嶺土為原料時物料處理量少1/2~1/3
冶金

防鑄件粘砂新型面料(塗料、膏劑和各種混合劑
防粘砂性能比石英粉佳,接近鋯石粉,而且價格低謙
冶金、機械等工業部門

莫來石
產品耐火度高,熱膨脹低,抗化學腐蝕性強。機械強度高,抗熱沖擊能力強,使用壽命長
冶金、機械、化工等部門

高鋁藍晶石水泥
耐火度高達成1650°C
軍工建築、冶金等部門

高級陶瓷原料
製品耐高溫、耐酸鹼
輕工、化工等部門

六、產品質量標准

1、有用元素及主要伴生元素對原料的影響:

藍晶石原料化學成分直接影響著藍晶石耐火度,膨脹率和各製品的性能。為保證耐火製品具有高溫條件下的良好性能,對原料化學成分,尤其是鋁、硅、鐵、鈦、鹼金屬等的含量均有比較嚴格的要求。該原料用於其它方面的要求並不象用於耐火材料和冶煉鋁硅合金那樣嚴格,如用於鑄鋼和鑄鐵中的防粘沙物原料,要求Fe2O3 3%、TiO2 4%對鐵和鋼的鑄件都沒有什麼影響。如果TiO2呈金紅石狀態存在,其含量即使很多,對鑄件也不會產生壞的影響。

2、國家標准

我國藍晶石礦物的利用,尚處於初級階段,對原料化學成分的要求,還沒有制定統一的國家標准。

3、部頒標准

我國對藍晶石礦物精礦化學成分的要求,是按原地質部和冶金部1981年「東海會議」制定的詳查階段對精礦產品的一般參考指標,見表5示。

表5 藍晶石礦物精礦化學成分要求

成 分
Al2O3
SiO2
TiO2
Fe2O3
K2O+Na2O

含量,%
≥55~60
<42
<1.5
<1.5
<1

4、企業標准

近年來我國對藍晶石礦作了一些工作,結合用戶要求,制定企業標准,見表6示。

表6 我國對不同的行業藍晶石礦物原料的質量要求(%)

成分

用途
Al2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2
Na2O+K2O
耐火度,°C

高級耐火材料
>50

<1~2

<1~1.5
≥1790

技術陶瓷原料
>55

<0.5~0.15

<0.5

硅鋁合金原料
>58
<37
<1.5

耐火材料(寶剛)
≥60

≤1.5
<2.0

≥1825

七、綜合利用工藝技術:

1、綜合利用技術方法及工藝流程

藍晶石礦物的選礦,一般使用浮選、磁選、重選三種方法,也有採用電選方法,但常以重選浮選為主。磁選做為除雜手段。具體的選礦方法、葯劑制度、選別流程要根據礦床特徵、礦石組成、結構構造、圍岩性質等情況而定。

細粒嵌布的藍晶石礦石,主要採用浮選方法。因為藍晶石礦物與脈石礦物與脈石礦物的比重不大,一般不考慮重選。原則工藝流程見圖1所示。

粗粒嵌布藍晶石礦石,包括粗粒級和細粒結核狀礦石,合理的選礦工藝是重選或重浮聯合。首先將礦石分成粗細兩個粒級,粗粒級用重選搖床處理,細粒級浮選法回收。入選粒度:粗粒35~65目,細粒-65目。流程的最大特點是避免了粗粒藍晶石的過粉碎,提高了回收率,同時也保證了精礦中大於65目的藍晶石礦物粒度。原則工藝流程見圖2所示。

混合型藍晶石礦石,包括粗粒嵌布和細粒嵌布的兩種類型的礦石,可採用重浮聯合流程(見圖2)。也可採用分級浮選法,選礦流程為:脫泥後的物料分成+60目和-60目二個粒級,然後分別進行浮選,其優點是粗粒藍晶石回收率高。原則工藝流程見圖3。

原礦 原礦

磨礦 磨礦

浮 雜 + 分 級 -

重 選 浮選 泥

易浮物 藍晶石 浮選

精 選 精礦 尾礦 精礦 尾礦

尾礦

精礦 中礦

圖1 單一浮選原則工藝流程 圖2 重一浮聯合原則工藝流程

磨礦

原礦 磨礦

脫 泥

泥 + 分 級 -

浮 選 浮 選

精礦 尾礦 精礦 尾礦

圖3 分級浮選原則工藝流程

2、開發生產實例

藍晶石礦物的主要生產國有美國、原蘇聯、印度、南非、法國、加拿大、澳大利亞等國。我國對藍晶石礦石的選礦研究始於70年代末,目前只有少數幾個礦山建有選礦廠。下面介紹我國河北魏魯藍晶石礦開發生產情況。

(1)原礦性質

該礦區藍晶石賦存於石榴黑雲斜長片麻岩中。根據礦石的基本性質及礦物成分,礦石可分為三個基本自然類型:①含石榴藍晶黑雲斜長片麻岩;②含石墨藍晶黑雲斜長片訂岩;③含石榴藍晶黑雲變質岩。其中含石榴藍晶黑雲斜長片麻岩為本區主要的礦石自然類型。礦石的礦物組成見表7。原礦的化學成分見表8。

表7 魏魯藍晶石原礦的礦物組成

主 要 礦 物
脈石礦物
次要礦物

礦物名稱
含 量

藍晶石

石榴石

獨居石

石 墨
9.37%
石英
磷灰石、電氣石

10~15%
黑雲母
鋯石、磁鐵礦

990.8g/m3
斜長石
硅灰石

2%
鉀長石
金紅石

表8 魏魯藍晶石礦原礦化學成份(%)

化學成份
SiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O

含量
54.34
25.51
1.62
5.11
1.09
0.49
1.87
4.25
O.88

(2)工藝流程

魏魯藍晶石選廠採用磁選一浮選流程。選礦工藝流程見圖4。原礦磨至-0.2mm,脫泥後進行磁選作業,磁選精礦進入重選(搖床)作業,獲得鐵鋁榴石精礦;磁選尾礦作為浮選藍晶石原料。浮選是在常溫下用石油磺酸鈉作捕收劑,硫酸作pH值調劑(pH=2—3)。經一粗一精選別作業,再經脫泥後得到藍晶石精礦。

(3)產品規格

魏魯藍晶石礦除生產藍晶石浮選精礦外,還生產顆粒較大、品位較高的手選藍晶石精礦。產品規格見表9。

原礦

篩 分

棒磨

脫 泥

泥1 磁 選

搖 床 浮 選

鐵鋁榴石 尾礦1 精 選 尾礦2

脫 泥 中礦

藍晶石 泥2

圖4 魏魯藍晶石礦選礦工藝流程

表9 魏魯藍晶石礦產品規格

產品
化 學 成 份, %
耐火度(°C)

SiO2
Al2O3
TiO2
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O

浮選

精礦
36.72
57.72
0.21
1.44
0.23
0.16
0.11
0.28
1790

手選

精礦
39.87
55.90
0.53
0.73
0.15
0.27
0.25
0.46
1825

(4)技術經濟指標

魏魯藍晶石礦技術經濟指標(1989年)見表10。

表10 魏魯藍晶石選礦技術經濟指標

項 目
單 位
指 標

原礦處理量

精礦產量

礦石粒度:

原礦粒度

入磨粒度

入選粒度

礦石品位:

原礦

精礦

尾礦

選礦比

選礦回收率

葯劑耗量:

石油磺酸鈉

硫酸
Kt/a

t/a

mm

mm

-200目含量,%

%

%

%

%

g/t

g/t
30

3000

300

20

50

Al2O3≥10

Al2O3≥56

Al2O3≤2

≥10

≥70

1500

1000

八、開發利用現狀及發展趨勢

1、開發利用現狀、存在問題及解決對策

隨著工業利用范圍的擴大,藍晶石精礦需求量將會不斷增長,其增長率一般每年為5~7%,在鋼鐵工業方面增長率每年為10%。預計明年我國冶金工業需用藍晶石量可達4~6萬噸;電器、無線電、化學瓷、高強瓷等行業需用藍晶石量可達1.4萬噸;若加強出口能力,約為3萬噸。

藍晶石開發利用存在產品與市場需求不對路的局面,高質量藍晶石產品供不應求,低質量藍晶石產品已趨飽和,造成市場缺口較大。

應加強選礦技術研究,開發出經濟上合理的高質量藍晶石產品生產技術,改變目前供求矛盾。

發展趨勢:

2. 發展趨勢:

(1)藍晶石精礦在鋼鐵工業、制備地板和牆體耐火磚等方面的用量將有較大增長;在玻璃和陶瓷工業方面的用量將處於穩定狀態。

(2)對藍晶石精礦的要求主要是向高純度方向發展,其製品向多種和高質量方面發展。

(3)重選及反浮選工藝用於超純度藍晶石精礦的生產是有發展前途的,應加強應用技術研究及生產轉化。

D. 南陽開元高溫新材料有限公司怎麼樣

簡介:南陽開元高溫新材料有限公司成立於2012年12月26日。
法定代表人:楊文偉
成立時間:2012-12-26
注冊資本:1000萬人民幣
工商注冊號:411327000006213
企業類型:有限責任公司(自然人投資或控股)
公司地址:社旗縣城郊鄉南環路北側

E.  藍晶石(Cyanite)、硅線石(Sillimanite)、紅柱石(Andalusite)

一、概述

藍晶石類礦物是一組無水鋁硅酸鹽礦物,包括藍晶石、硅線石和紅柱石。三者為同質異象變體,化學式均為Al2SiO5,Al2O362.92%,SiO237.08%。對這個礦物族的稱呼,各國尚不統一。原蘇聯稱藍晶石族礦物,澳大利亞稱硅線石族礦物,法國稱紅柱石族礦物。在非金屬礦和耐火材料應用領域,尤其在耐火材料中,為方便起見,我國將藍晶石、紅柱石、硅線石三種礦物,簡稱三石。

三石均屬於變質礦物。紅柱石常產於淺變質地層中,由富鋁的泥質或泥質沉積變質而成。藍晶石是由泥質沉積岩經較深的區域變質生成,形成時的溫度、壓力均較高。硅線石一般產於中等變質程度的地層中。由於這三種礦物形成的地質作用不同,礦物性質也不同。表3-4-1列出了三石礦物的性質。

三石礦物具有在高溫下不可逆轉變為莫來石和SiO2的性質,並伴隨有體積膨脹等特性,使之在不定形耐火材料中成為重要的膨脹劑,在礬土基原料中添加三石(加法),增加了莫來石含量,形成良好的莫來石網路,改善了材料的顯微結構。因此,三石已成為重要的耐火原料。

表3-4-1藍晶石族礦物的性質

二、三石礦產資源概況

1.世界三石礦產資源

世界三石礦物儲量(未包括我國)共3.8億t。其中藍晶石1.08億t,紅柱石1.75億t,硅線石0.97億t(見表3-4-2、表3-4-3、表3-4-4)。

表3-4-2世界各國和地區紅柱石查明資源

表3-4-3世界各國和地區硅線石查明資源

表3-4-4世界藍晶石資源

從上面所列的三個表中可以看出南非、美國、法國、印度、巴西、原蘇聯等國是世界上重要的三石資源和三石生產國。其中,南非是世界上最主要的紅柱石生產國和出口國。南非的紅柱石礦床集中在德蘭士瓦省的格羅特瑪麗庫、撒巴齊亞和利丹伯吉三個地區。其中位於撒巴齊亞的泰姆鮑爾礦山是世界上最大的紅柱石礦山,紅柱石質量好。紅柱石精礦含Al2O359.5%、Fe2O3+TiO2≤1.3%。分三個粒級:0.5~4mm、0.1~1mm、<0.147mm。年產量10萬~12萬t。南非紅柱石精礦主要出口到義大利、德國和英國。

美國是世界上第二大三石礦物生產國,主要產品是藍晶石。弗吉尼亞州藍晶石采礦公司生產的精礦含Al2O361.8%、Fe2O3<0.6%;分四個粒級:<0.295mm、<0.147mm、<0.074mm、<0.043mm。年產藍晶石精礦約9萬t。主要銷售市場是西歐、遠東和南美。

法國的紅柱石產量僅次於南非。礦床集中在布里特尼礦山。精礦KA級含Al2O359.0%、KB級含Al2O353%。

印度是亞洲主要三石生產國,主要生產藍晶石和硅線石。1977年前精礦產品出口到多個工業發達國家,現出口近於停止。手選藍晶石精礦Al2O3為58.59%、54.55%、50.8%三個品級,平均鐵含量<0.7%,鹼性物<0.45%。塊狀硅線石Al2O3含量>61%,Fe2O3<1%。

巴西年產藍晶石精礦1.5萬~2.0萬t。

瑞士是歐洲重要的藍晶石生產國,年產精礦1.5萬t。

2.我國三石礦產資源

我國三石礦產資源較豐富,其分布見表3-4-5。

表3-4-5我國三石礦產分布

①已有精礦產品。

按原地質礦產部對非金屬礦床規模的劃分,藍晶石類礦種的大、中、小型礦床,其礦物儲量分別為:大型礦床應大於200萬t;中型礦床50萬~200萬t;小型礦床小於50萬t。

根據上述劃分,我國已發現的大型三石礦床如下。

藍晶石:河南南陽市隱山,江蘇沭陽縣韓山,新疆契布拉蓋等。

紅柱石:新疆拜城、庫爾勒,遼寧岫岩—鳳城,河南西峽桑坪鄉楊乃溝等。

硅線石:黑龍江雞西—林口,河南西峽—內鄉—鎮平—葉縣,福建莆田,內蒙古土貴烏拉等。

河南省南陽地區三石礦產品種齊全,均為大型礦床,儲量豐富,礦石品位較高,被稱之是我國三石礦產開發的「金三角」地區。

三、三石精礦的工藝特性

精礦產品的化學成分,直接影響其耐火度、膨脹率和各種製品的性能。為了使耐火製品在高溫下具有良好的性能,對精礦的化學成分,尤其是鋁、鐵、鈦、鹼金屬等的含量均有嚴格的要求。

現行國家行業標准YB4032-91(表3-4-6)對藍晶石、硅線石和紅柱石的分類、代號和牌號規定如下:

表3-4-6藍晶石、硅線石、紅柱石理化指標(YB4032-91)

註:需方對質量有特殊要求時,由供需雙方協商。

1)按礦物結構將產品劃分為藍晶石、硅線石和紅柱石三個類別;

2)藍晶石精礦以「藍」和「精」兩個漢語拼音字母的大寫字頭「LJ」為代號,按Al2O3含量藍晶石精礦分為LJ-58、LJ-55兩個牌號;

3)硅線石精礦以「硅」和「精」兩個漢語拼音字母的大寫字頭「GJ」為代號,按Al2O3含量硅線石精礦分為GJ-58、GJ-54二個牌號;

4)紅柱石精礦以「紅」和「精」兩個漢語拼音字母的大寫字頭「HJ」為代號,按Al2O3含量紅柱石精礦分為HJ-58、HJ-55、HJ-52三個牌號。

產品粒度由供需雙方商定。

目前我國產的三石精礦,Al2O3含量55%~56%,Fe2O3<1.5%。少數生產廠產出的精礦Al2O3可達到57%~59%、Fe2O3≤1%。

我國和國外的藍晶石族礦物產品的理化性能分別見表3-4-7和表3-4-8。

表3-4-7我國藍晶石族礦物產品理化性能表

表3-4-8國外藍晶石族礦物產品理化性能

藍晶石族礦物在加熱過程中,不可逆地轉化為莫來石(3Al2O3·2SiO2)和SiO2的混合物。這一轉化稱為莫來石化,其表達式如下:

3(Al2O3·SiO2)→3Al2O3·2SiO2+SiO2

假設被加熱的藍晶石族礦物的純度是理論值的話,則根據轉化前後物質分子量計算,求得的理論轉化率為87.64%,即:

河南省非金屬礦產開發利用指南

而實際上,我國藍晶石族精礦的Al2O3含量一般比理論值偏低,自然莫來石的轉化率也隨之減少。各等級精礦與莫來石轉化率對應關系如表3-4-9所示。

表3-4-9藍晶石族精礦與莫來石轉化率的關系

市場上出售的三石精礦所含Al2O3量實際上是TAl2O3含量,即精礦中所有含鋁礦物中的Al2O3的總和。而與莫來石轉化率相關的是精礦中三石礦物的Al2O3含量,即SAl2O3

在加熱過程中三石精礦轉化為莫來石的起始溫度、完全莫來石化溫度、轉化率、線膨脹率不僅與精礦中三石礦物的含量即純度密切相關,而且與雜質成分和含量,以及精礦的粒度相關。當化學組分確定後,主要取決於精礦粒度。大量試驗表明,膨脹率與粒度呈正相關關系。以藍晶石精礦為例,表3-4-10列出了粒度與轉化溫度的關系;表3-4-11列出了粒度與膨脹率的關系,圖3-4-1是將表3-4-11以圖的形式表示。

表3-4-10藍晶石族精礦的分解溫度實例

表3-4-11不同粒度藍晶石精礦線膨脹率%

註:試樣φ10×25mm柱體。

圖3-4-1藍晶石精礦線膨脹率

人們利用三石礦物,主要是利用三石礦物受熱時不可逆地轉變為莫來石和SiO2,並伴隨有體積膨脹這一特性,作為特種耐火原料使用。因此,對三石精礦的純度、粒度、雜質成分及含量有嚴格要求。

四、三石礦物的選礦

藍晶石類礦物屬難選的硅酸鹽礦物,幾乎採用了所有的選礦方法,如手選、選擇性磨礦、浮選、重選、磁選等。

三石礦石的浮選,主要有酸法與鹼法兩種浮選流程。兩種浮選流程方案與礦物表面電性、浮選葯劑制度等有關。三石礦石的浮選主要是解決三石礦物與石英、長石、雲母等脈石礦物的分離。藍晶石類礦石在酸性介質中浮選時,礦漿的最佳pH值為3.5~4.5(用硫酸或氟氫酸調節),捕收劑採用石油磺酸鈉,也可採用烷基苯磺酸鈉。採用酸性工藝選擇性好,精選作業次數少,浮選終點明確,浮選溫度適應范圍寬,但酸耗量大,易造成設備腐蝕和環境污染。在中性和鹼性介質中浮選時,礦漿最佳pH值在8~10之間(用碳酸鈉和氫氧化鈉調節),捕收劑為脂肪酸及其皂類,如油酸、氧化石蠟皂等;抑制劑為水玻璃、乳酸或蟻酸、羧甲基纖維素(CMC)、焦磷酸鈉等。以脂肪酸作捕收劑時,要求礦漿溫度在30℃左右。

磁選常用於藍晶石類礦石選礦中,一是作為入選原料的准備作業,回收或脫除磁性礦物;二是用於精礦再處理,清除精礦中的有害雜質。表3-4-12列出了三石礦物及脈石礦物的比磁化系數。

表3-4-12三石礦物等比磁化系數

1.藍晶石礦石選礦

以南陽市開元藍晶石礦選礦廠為例。該廠用的礦石是隱山藍晶石礦石,礦石類型有藍晶石英岩型、片狀絹雲母藍晶石英岩型、片狀褐鐵絹雲藍晶石英岩型、塊狀藍晶石岩以及塊狀藍晶黃玉岩型等。礦石中藍晶石礦物含量約15%~20%,石英60%~70%,絹雲母3%~10%。TiO2主要來自金紅石礦物,在礦石中約佔1%。金紅石嵌布粒度細小,有80%在0.05mm以下,10~20μm的約佔50%。一部分細小金紅石在藍晶石中呈包裹體,增加了降低精礦中TiO2的難度。對耐火材料影響較大的K2O+Na2O來自雲母類礦物,這些礦物可選性好。藍晶石廣泛存在高嶺石化、絹雲母化、葉蠟石化,需要提高磨礦細度。礦石中黃玉和藍晶石難分選,增加了選礦難度。南陽開元藍晶石選礦的浮選採用鹼法,原則流程見圖3-4-2。

圖3-4-2南陽開元藍晶石選礦原則流程

南陽市開元藍晶石礦藍晶石精礦品級見表3-4-13。

表3-4-13藍晶石精礦品級

美國C-E公司的格雷斯藍晶石礦選礦廠、藍晶石礦業公司的東嶺(East Ridge)藍晶石選礦廠、商業礦石公司藍晶石選礦廠及我國河北魏魯藍晶石礦選礦廠均採用浮選-磁選(或磁選-浮選)聯合流程。美國東嶺藍晶石選礦廠的工藝流程見圖3-4-3。

圖3-4-3美國東嶺藍晶石選礦廠工藝流程

美國愛達荷州藍晶石重選-浮選聯合流程見圖3-4-4。

圖3-4-4美國愛達荷州藍晶石選礦工藝流程圖

2.硅線石礦石選礦

內鄉縣七里坪是河南省主要硅線石產地。選礦工藝為磁選-浮選聯合流程(圖3-4-5),首先採用磁選作業拋除大量脈石礦物,如黑雲母、石榴子石、赤褐鐵礦等,以提高浮選的入選品位,同時減少雜質礦物對浮選過程的干擾。浮選作業首先在自然pH條件下浮除對硅線石精礦質量影響較大的易浮礦物,然後在鹼性介質條件下採用癸脂肪酸捕收劑浮選硅線石。內鄉縣通途硅線石選礦廠的精礦指標見表3-4-14。

圖3-4-5內鄉硅線石選礦工藝流程圖

表3-4-14河南內鄉縣通途硅線石廠精礦

雞西硅線石選礦原則流程見圖3-4-6,精礦指標見表3-4-15。

圖3-4-6雞西硅線石選礦原則流程

表3-4-15黑龍江雞西硅線石精礦

3.紅柱石礦石選礦

以河南西峽紅柱石選廠為例。該選廠的礦石是西峽楊乃溝的礦石。楊乃溝紅柱石礦石類型簡單,主要為紅柱石變斑狀黑雲母石英片岩,礦石中紅柱石、石榴子石、十字石呈變斑晶出現,石英、黑雲母構成基質。礦石以斑狀變晶結構為主,而紅柱石斑晶與基質鑲嵌堅實,使之外裹內包,單體解離困難;在紅柱石內均有黑十字炭質包裹體,而此黑十字部分比磁化系數與紅柱石相近;同時,紅柱石與脈石礦物相對密度也相近,紅柱石3.1~3.2;十字石3.74~3.83,炭質黑十字2.74~2.85。以上這些問題,增加了選礦的難度。但是礦石物質成分較單一,紅柱石晶體粗大,結晶良好,自形柱狀,多以空晶石為主。採用洗礦-手選-重選-強磁選的工藝流程。西峽紅柱石選礦原則流程見圖3-4-7,精礦指標見表3-4-16。

圖3-4-7西峽紅柱石選礦原則流程

表3-4-16河南西峽紅柱石精礦品級

國內粗晶體的紅柱石產地還有新疆南疆拜城、庫爾勒等,其選礦類似西峽紅柱石選廠。一般採用重選法-磁選流程,主要選礦方法為跳汰、重介質、搖床。

細粒紅柱石採用浮選法回收。浮選過程中陰離子捕收劑為油酸、羥肟酸、石油磺酸鈉。陽離子捕收劑為十二胺乙酸鹽,多在酸性或弱酸性礦漿中進行。分離鐵礦物採用強磁選工藝。

美國北卡羅來納州塞羅礦業公司及南非的一些紅柱石選礦廠均採用重選-磁選聯合流程。南非托蘭斯巴魯紅柱石選礦廠的工藝流程見圖3-4-8。

圖3-4-8南非托蘭斯巴魯紅柱石選礦廠工藝流程

五、三石礦物的應用

由於三石礦物在高溫下不可逆轉變為莫來石和SiO2,並伴隨有體積膨脹等特性,使其成為重要的耐火原料。我國對三石礦物的開發應用見表3-4-17。

表3-4-17我國三石開發應用概況

續表

我國高鋁礬土資源豐富,但我國礬土原料中含雜質較高,Fe2O3+TiO2+RO+R2O約7%。其中TiO2含量3.5%左右,西南高鈦礬土TiO2含量更高。雜質含量高,高溫下易熔融,較低溫度下形成液相,TiO2含量高,形成的液相粘度小。物相中玻璃相含量、剛玉含量較高而莫來石少,影響製品的高溫性能和使用溫度,尤其是不能生產出低蠕變耐火製品。

在礬土原料中,添加三石(加法),增加了莫來石晶相含量,尤其是在基質部分,莫來石化過程形成的良好的莫來石網路,改善了材料的顯微結構。因此使耐火製品的高溫性能和高溫強度和重燒收縮等有了明顯改善,並開發了多種礬土基高效耐火材料,開發出各種新產品,如低蠕變磚、高荷軟磚、高熱震磚等。尤其各種低蠕變磚,如硅線石質低蠕變磚、紅柱石質低蠕變磚、藍晶石質低蠕變磚等,明顯提高了熱風爐用磚的高溫體積穩定性。

不定形耐火材料也稱散狀耐火材料,是一種不經煅燒的新型耐火材料。不定形耐火材料是由耐火骨料、粉料及結合劑或另摻外加劑混合而成。粗粒紅柱石作不定形耐火材料的骨料,它決定不定形耐火材料的物理力學和高溫使用性能,也是決定材料屬性及使用范圍的重要依據。紅柱石及硅線石精礦作粉料,是基質材料。由於藍晶石莫來石化過程伴隨的體積膨脹最大,因此藍晶石是不定形耐火材料良好的膨脹劑,用來降低材料在高溫下的收縮,防止產生結構剝落。對耐火骨料和粉料的粒度要求見表3-4-18和表3-4-19。

表3-4-18硬質粘土骨料和粉料的理化性能和粒度(YB2214-78)

表3-4-19高鋁礬土骨料和粉料的理化性能和粒度(YB2215-78)

對於三石礦石選礦廠,必須根據應用單位的要求生產出合格精礦,不僅對精礦成分有嚴格要求,而且對精礦的耐火度、粒度也有相應的要求。

河南三石礦石選礦工藝存在的問題已在第二章中論述了,由於選礦工藝中還存在一些技術問題未解決,造成選礦成本高,選礦廠經濟效益差。

主要參考文獻

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[5]李英堂等,應用礦物學,科學出版社,1995。

F. 藍晶石族礦產資源及其選礦加工

趙軍偉1 張克仁2

(1.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所,河南 鄭州 450006;2.國家非金屬礦產資源綜合利用工程技術研究中心,河南 鄭州 450006)

摘要 我國藍晶石族高鋁 「三石」 資源豐富,礦種齊全,但是普遍品位較低,必須經過選礦加工處理才能利用。目前它們的開發利用基本滿足了國內對高級耐火材料的需求。闡述了我國開發利用「三石」選礦技術研究的進展,認為今後應加強其選礦試驗研究,特別是浮選工藝的研究,重視專用選礦工藝、設備的研究和引進,注意選礦加工中的綜合利用,以保證「三石」產業的可持續發展[1~8]

關鍵詞 藍晶石;紅柱石;夕線石;資源;選礦。

作者簡介:趙軍偉(1970—),男,河南省鞏義市人,副研究員,碩士,從事礦業科技信息及礦物材料、礦物加工利用研究。

張克仁(1936—),男,河南開封市人,研究員,國家非金屬礦工程技術研究中心名譽主任,《礦產保護與利用》期刊主編。長期從事礦產資源綜合利用試驗研究,國家礦產資源規劃、科研和工程項目設計編制、論證工作。

藍晶石、夕線石、紅柱石(通稱「三石」)屬藍晶石族高鋁礦物,它們是有相同化學成分(Al2O3·SiO2)的同質多相變體,也稱「夕線石類礦物」。藍晶石族礦物在高溫下分解為莫來石和熔融狀游離二氧化硅,所需的轉化溫度較低,燒成時間短,轉化率高;同時產生不同程度的體積膨脹,具有冷卻後不收縮的永久膨脹性能,不僅耐火度高,還具有良好的熱穩定性和耐磨性,對爐渣、天然氣、窯爐內的蒸氣均具有較強的抗化學侵蝕性和較高的強度。因而,這些礦物可用作冶金、玻璃和陶瓷工業中高級耐火材料的原料、陶瓷類耐火及耐酸製品。

一、我國藍晶石族礦物的資源分布

我國的「三石」礦儲量豐富。1934年即在吉林琿春地區發現了紅柱石礦,1936年至1961年先後對山西的藍晶石,雞西、寬甸、莆田夕線石,北京、本溪的紅柱石進行了地質調查和礦物工藝試驗研究工作,其中北京周口店紅柱石、莆田夕線石較早用於耐火材料工業中。1978年上海寶鋼開工建設,其高溫強化操作冶煉工藝對耐火原材料提出了更高的要求。為滿足寶鋼的需要並優化我國耐火原材料產品的結構,全國開始「三石」找礦和重點礦區的勘探工作,到目前為止,已在全國發現「三石」礦點183個,其中藍晶石44個,夕線石50個,紅柱石89個[1]

中國「三石」主要分布於華北台地,包括秦嶺北、華北、東北南部、魯西、蘇北等地。「三石」礦點102個,其中有河南南陽地區的紅柱石、藍晶石、夕線石,山東五蓮山的紅柱石、夕線石,江蘇沭陽的藍晶石。川西地區康定、道浮紅柱石片岩等「三石」礦點30處。西北地區「三石」分布很廣,1972年在庫爾勒發現優質紅柱石大型礦床,紅柱石晶體較大,阿勒泰地區已發現「三石」礦點11處,藍晶石、夕線石礦物晶體大、品位高、手選可用,甘肅的紅柱石、藍晶石,陝西的藍晶石、夕線石、紅柱石,青海的紅柱石儲量豐富。東北地區「三石」資源品種全,地質工作程度較高,遼東半島至吉林東部是紅柱石分布的礦區,礦點多,僅琿春地區就有4個礦點,其他礦區有本溪、鳳城、岫岩、二道甸子、九台、黑山等,黑龍江雞西、林口、雙鴨山、內蒙古土貴烏拉及遼寧寬甸是大型夕線石礦區。中南、華東地區主要礦點有安仁、玉林、安慶、於都、泉州的紅柱石,宜昌、莆田、鬱南、海南的夕線石,涼亭河、霍邱的藍晶石等[1]

二、藍晶石族礦的基本特性

(一)地質特性

我國「三石」潛在的資源極為可觀,礦種齊全,一般品位多在8%~25%之間。有些礦床伴生石墨、石榴子石、堇青石等,可以綜合回收利用。藍晶石和夕線石是富含鋁質、粘土質岩石經區域變質或動力變質作用形成的礦物,紅柱石主要是接觸變質作用形成的礦物。藍晶石、夕線石和紅柱石礦體均為層狀、似層狀或透鏡狀。礦體經常產於片麻岩、結晶片岩、雲母片岩和石英片岩中[1]。藍晶石族礦常見的伴生礦物有石英、雲母、長石、石榴子石、黃玉、剛玉、堇青石、十字石、石墨、金紅石、鈦鐵礦、鐵礦物、炭質物等。

我國具有工業意義的藍晶石族礦床類型,主要有區域變質型的石英岩、結晶片岩、片麻岩藍晶石和夕線石礦床,其次有熱液蝕變或接觸交代型的矽卡岩或角岩化紅柱石礦床。

(二)礦石性質

「三石」的結構不同,藍晶石屬三斜晶系,夕線石、紅柱石屬斜方晶系。「三石」的密度分別為:藍晶石3.56~3.68g/cm3、夕線石3.23~3.27g/cm3、紅柱石3.10~3.20g/cm3。藍晶石的莫氏硬度為5.5~7,夕線石為7~7.5,紅柱石為7~7.5。「三石」礦以斑狀變晶結構、鱗片粒狀變晶結構及柱狀變晶結構為主。礦石的類型主要有石英岩、片岩、片麻岩、角岩等。

總體來說,我國藍晶石族礦石有以下性質。

1)就當前我國已發現的藍晶石族礦物礦床而言,雖具有一定儲量的規模,但是普遍品位較低,藍晶石族礦物含量不高,多為10%~25%,必須經過選礦處理。多數礦石的鐵、鈦有害雜質含量高,且其賦存礦物與藍晶石族礦物共生密切,嵌布粒度細,在選別過程中為達到脫除Fe2O3、TiO2雜質的目的,易造成藍晶石族礦物回收率的降低。

2)礦石中雲母、長石、石榴子石、高嶺石等其他含鋁硅酸鹽礦物普遍較多,需要作為脈石礦物除去,以確保精礦中藍晶石族礦物的含量,精礦的Al2O3回收率將受到影響。

3)礦石大多礦物嵌布粒度不均勻,且多存在有包裹體,造成單體解離困難;紅柱石多半還被炭質物包裹、污染,給分選帶來困難。某些礦石藍晶石族礦物表面的次生變化或被高嶺土、雲母等所交代,導致磨礦和選別過程中產生較多的次生礦泥,降低了分選的選擇性。

三、藍晶石族礦的選礦加工利用研究與實踐

由於具有特殊的膨脹性能,藍晶石族礦被主要用作高級耐火材料的原料。藍晶石比另兩種礦物膨脹性顯著,因而常用於冶金高爐中作不定型的耐火材料,以抵消粘土礦物在高溫下的體積收縮,使整個材料的體積穩定,從而延長冶金爐的使用壽命。夕線石具有能承受溫度劇變的特徵,被廣泛用於各種溫度劇變的部位,如爐門、出鐵口、輸送槽等處。紅柱石則可直接用於製造紅柱石耐火磚,具有在高溫下不變形的特點。藍晶石族礦還可用於生產硅鋁合金、金屬纖維及玻璃、陶瓷等行業。

我國藍晶石族礦的規模開發利用是在上海寶鋼引進項目工程建設之後才開始受到重視的,對藍晶石族礦的選礦方法和新發現礦床(點)的礦石加工利用研究也陸續開展起來。

(一)藍晶石族礦的選礦研究現狀

根據藍晶石族礦的礦石性質及其主要用作耐火材料原料的要求,選礦的主要目的是提高精礦中藍晶石族礦物的含量(主要以Al2O3計),降低Fe2O3、TiO2及K2O、Na2O、CaO、MgO等雜質的含量,因為K2O、Na2O在高溫下能分解莫來石生成富玻璃相,Fe2O3、TiO2超過一定量會造成耐火度下降並影響抗腐蝕性,CaO、MgO超標也會引起莫來石的分解,從而影響製品的高溫性能。由於耐火材料骨料對藍晶石族礦產品的粒度要求較粗,而有些應用領域則要求粒度超細,所以,在選礦加工中應盡量保護礦物的粗粒,同時要盡可能地回收細粒。

藍晶石族礦物屬難選的硅酸鹽礦物。礦石的性質不同,採用的選礦方法也各不相同。一般來說,粗粒礦物採用手選、重選、磁選,其中重選以跳汰、重介質和搖床為主;細粒則主要採用浮選的選礦方法。重選主要利用藍晶石族礦物與石英、長石、雲母等的密度差,磁選主要利用其與黑雲母、鐵鋁榴石、電氣石、十字石等的磁性差異,從而將它們分離。

目前,鑒於我國已發現的藍晶石族礦產資源有用礦物細粒嵌布的資源特徵,多採用以浮選為主的聯合選礦工藝,重選、磁選常用來進行預富集,以便為浮選提供較高品位的給礦,也可用於對浮選精礦除鐵降鈦。夕線石、紅柱石、藍晶石是Si/O比相同的多晶型鋁硅酸鹽礦物,它們的晶體結構中既有石英特有的硅氧四面體,又有剛玉特有的鋁氧八面體。研究和實踐表明,藍晶石族礦的浮選可在酸性、鹼性乃至中性條件下進行,最佳浮選pH值與捕收劑的種類和用量有關,且以酸性介質浮選的分選效率和選擇性最佳。一般說來,在鹼性介質(pH 8.5~9.5)中使用脂肪酸捕收劑;酸性介質(pH 3~4)中使用磺酸鹽捕收劑;中性介質(pH 6.5~7.5)中使用混合捕收劑為宜[2]。為分散礦漿和抑制鐵礦物,多加入六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉,抑制雲母多採用檸檬酸,抑制長石、石英等硅質礦物多採用水玻璃[3]。浮選前適量脫泥對浮選精礦品位和回收率的提高是有益的;也可在浮選前採用反浮選脫除雲母、葉蠟石、磷鋁鈣石、白雲石、含鐵礦物等,反浮選捕收劑常採用氧化石蠟皂和羥肟酸等。

有些精礦中的極少量含鐵礦物和雲母、石英等雜質難以用物理分選方法脫除,為獲得高純精礦,有時需進行化學選礦,可加入氫氟酸和鹽酸混合液並通蒸氣加熱,浸取一段時間後洗滌脫酸[3]

(二)藍晶石族礦的選礦實踐

國家非金屬礦綜合利用工程技術研究中心、中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所及其前身原地礦部礦產綜合利用研究所從20世紀80年代初就開始了對藍晶石族礦的加工利用研究,先後對江蘇沭陽藍晶石礦、河北魏魯藍晶石礦、河南隱山藍晶石礦、山西繁峙藍晶石礦,黑龍江雞西夕線石礦、河北平山夕線石礦、河南內鄉夕線石礦、河南鎮平夕線石礦、內蒙古土貴烏拉夕線石礦、福建莆田夕線石礦,河南西峽紅柱石礦、吉林琿春紅柱石礦、新疆庫爾勒紅柱石礦、新疆巴州霍拉溝紅柱石礦等「三石」礦的開發利用進行過試驗研究。

某中低品位藍晶石礦為藍晶石英型礦,岳鐵兵等[4]經研究改進了原全浮選工藝流程,採用如圖1所示的重浮聯合工藝流程。礦石不需全部磨礦,提高了原礦處理能力,最大限度地減少了藍晶石過磨,在盡可能粗的條件下回收藍晶石,因此保證了藍晶石的精礦品位和回收率。同時重選拋除一部分尾礦,減少了入浮選的礦量,且重選可得部分金紅石精礦,達到綜合回收有用礦物的目的,降低了藍晶石精礦中鐵含量,提高了藍晶石精礦的質量。最終藍晶石精礦Al2O3品位為54.19%,Al2O3總回收率達到55%,還可在浮選作業中進一步回收雲母。

圖1 某中低品位藍晶石礦選礦原則工藝流程

中國規模最大的紅柱石礦床——新疆巴音郭楞紅柱石礦床,遠景資源量達2.13×108t。經研究,充分利用該礦石紅柱石的原生粒度粗,明顯大於石英、雲母等脈石礦物的原生粒度,且紅柱石與脈石礦物的嵌布緊密程度遠不如脈石之間緊密的特點,提出了在較粗粒度下採用「集合體」拋尾和原礦直接破碎分級入選的新技術。試驗確定了(-5+0.5)mm級別採用重選—乾式磁選工藝流程,-0.5mm級別採用重選拋尾—濕式磁選—重選—乾式強磁選工藝流程,中礦採用破碎—分級—乾式磁選工藝流程。選礦擴大試驗取得了紅柱石精礦產率9.61%、Al2O357.03%、紅柱石礦物量95.69%、回收率69.73%的優異工藝指標,工藝簡單可靠。該工藝很好地解決了粗粒紅柱石礦選礦提純技術難題,屬創新工藝。5~0.5mm粗粒紅柱石產品填補了國內無粗粒紅柱石骨料的空白。目前已建成年產5×104t紅柱石精礦(1600 t/d原礦)的選礦廠。

對於屬於石榴黑雲夕線片岩的河南內鄉夕線石礦,研究確定生產流程為破碎—磨礦—弱磁選—強磁選—脫泥質物浮選—夕線石浮選。原則工藝流程見圖2。該工藝早已投入建廠生產[4]

圖2 河南內鄉某夕線石礦選礦工藝流程

四、藍晶石族礦的選礦發展前景

長期開發使資源趨於貧化,以及應用部門對精礦質量要求趨於高純、低含雜化,推動著藍晶石族礦產選礦加工工藝不斷向前發展,今後應進一步加強其選礦試驗研究。

1)加強浮選工藝的研究。我國韓山藍晶石礦最早採用酸性介質浮選—磁選—重選方法取得成功後,考慮到設備腐蝕、環保等因素,又研究制定了單一鹼性介質浮選工藝,並以此為依據建設了我國第一座藍晶石選礦廠[5]。但酸性介質浮選生產費用較低且精礦質量較高,國外多採用酸性浮選。隨著我國防腐技術的不斷成熟,酸性介質浮選的推廣應用將更具優勢。另外,應進一步加強高效浮選葯劑的研究。如烷基硫酸鹽具有洗滌作用,能清洗被污染的礦物表面,同時具有起泡性能和弱捕收性能,可明顯提高夕線石精礦的質量[3]

2)重視專用選礦工藝、設備的研究和引進。對內蒙古土貴烏拉和福建莆田夕線石礦的研究[6]表明,夕線石浮選需要均勻、彌散、穩定的泡沫,國內金屬礦常用的浮選機攪拌過強、充氣量大,對粒度細、氣泡附著不夠牢固的夕線石礦物浮選不利。多年非金屬礦加工利用研究[7]也顯示,非金屬礦行業一直沿用金屬礦破碎、磨礦、重選、浮選、磁選、電選等裝備,忽視了金屬礦和非金屬礦分選過程、特點和要求的不一致性,造成非金屬礦分選效率下降、產品質量檔次難以提高的現象,必須研發專用的非金屬礦選礦和加工裝備,以提高非金屬礦資源的利用效率[7]。粗粒精礦能很好地保留藍晶石礦物的高溫膨脹性,特別是作耐火材料骨料需要大顆粒的紅柱石。

3)注意選礦加工中的綜合利用。藍晶石族礦常見的伴生礦物石英、雲母、長石、石榴子石、金紅石、石墨等應用廣泛,在藍晶石族礦選礦中已得到解離,並在中礦或尾礦中相對富集,它們的綜合回收和利用,對於最大限度地發揮資源價值、減輕尾礦造成的環境影響有著重要意義。如美國喬治亞藍晶石礦床屬於貧礦床,藍晶石含量只有8%左右,該礦除回收了藍晶石外,還綜合回收了商業雲母、石墨和其他暢銷產品[8]

五、結語

我國高鋁「三石」資源豐富,礦種齊全,但是普遍品位較低,必須經過選礦加工處理才能利用。目前它們的開發利用基本滿足了國內對高級耐火材料的需求。由於技術和市場等方面的原因,前些年藍晶石族礦生產企業大批倒閉,近幾年隨著我國鋼鐵工業的發展及玻璃、陶瓷、冶金、耐火材料等工業領域對高鋁「三石」的需求強勁,加之近年來出口量逐年增長,高鋁「三石」開發有所回升。隨著資源長期開發趨於貧化和應用部門對精礦質量要求的提高,今後我國應加強浮選工藝的研究,重視專用選礦工藝、設備的研究和引進,注意選礦加工中的綜合利用,以保證高鋁「三石」產業的可持續發展。

參考文獻

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Kyanite Group Minerals Resources in China and Their Processing

Zhao Junwei1,2,Zhang Keren1,2

(1.Zhengzhou Mineral Resources Multi-purpose Utilization Institute,CAGS;2.China National Engineering Center for the Multipurpose Utilization of Nonmetallic Mineral Resources,Zhengzhou 450006,Henan,China)

Abstract:China is rich in kyanite group minerals resources including kyanite,andalusite and sillimanite.Because of their low grade,they can be utilized after being processed.In China,domestic proction of these three minerals can meet the need of quality refractory manufacturing.This article introces the present situation of mineral processing for these minerals.And the article also gives some advices for these minerals instries』 sustainable development such as further studying their processing especially flotation technology,studying or introcing into appropriative processing technologies and equipment and making the full use of these resources in the mineral processing.

Key words:kyanite,andalusite,sillimanite,resources,mineral processing.

G. 南陽隱山藍晶石礦()

隱山藍晶石礦區位於南陽市東北約24公里,屬南陽縣新店鄉管轄。1977—1978年河南省地質局區測隊在進行南陽幅1∶20萬區域地質調查時,對隱山作了路線調查,劃分了地層時代的歸屬,認為隱山石英岩類岩石不但含硅高,而且鋁含量亦高,建議作進一步檢查。

世界上對藍晶石類礦物的開發利用已有60多年歷史,我國對該礦種的地質工作及可行性的研究是從1978年開始的。上海寶山鋼鐵總廠建設項目從日本引進時,日方提出加入一定量的藍晶石做爐膛(用於可塑料、澆注料、水泥中)可延長爐齡2—3倍。當時由於資源不清,地質部與冶金部1978年聯合發出通知,要求盡快在全國開展高鋁礦物普查找礦工作。

在兩部「聯合通知」的推動和啟發下,1980年7月河南省地質局地質十二隊根據區測隊的建議,認為隱山石英岩內有可能含藍晶石或其它高鋁礦物,故派人對隱山進行檢查。在踏勘檢查過程中,發現有塊狀藍晶石。經對不同層位中樣品的測試,認為隱山地層中含藍晶石較普遍,值得進一步開展工作。因此,該隊1981年又對隱山藍晶石礦區進行了檢查評價。通過工作證實,礦床規模較大,品位較富,其中又有特高品位富礦存在(原礦經手選品位Al2O3在60%左右)。

1982—1983年,河南省地質局第四地質調查隊(1981年底體改組建)委派韓世敬等對南陽隱山藍晶石礦區進行了初查,1984年轉入詳查,1985年提交詳查報告。礦區地層屬下古生界二郎坪群下部小寨組,傾向45°—75°,傾角42°—75°。礦體位於擠壓帶中呈斜列分布,產狀與地層一致,以層狀為主,次為透鏡狀。礦石由不同厚度的藍晶石英岩、片狀絹雲藍晶石英岩、藍晶石岩、片狀褐鐵藍晶絹雲石英岩組成,屬層控藍晶石礦床。全礦區共圈出大小礦體20個。其中,厚度在10米以上的有9個。總平均品位21.35%,單礦體最高平均品位30.30%。探明藍晶石礦物儲量440萬噸,儲量居全國第一位。

隱山藍晶石礦經過初步和詳細可選性試驗,無論酸法或鹼法浮選,所獲精礦含:Al2O3 55%%—58.2%,SiO2 21%,Fe2Oa 1.2%,K2O 0.52%,Na2O 0.12%,指標達到了1981年「全國高鋁礦物地質工作座談會」暫定質量指標。原礦稍經手選在1500℃時熱膨脹率為12.35%—13.9%。耐火度大於1830℃,熱功性能符合寶鋼要求。

礦床開采技術條件較好,礦層及頂底板圍岩均屬石英岩類岩石,故較緻密堅硬,節理裂隙不甚發育,穩定性較好。礦區水文地質、工程地質條件較簡單。礦體厚度大於10米的9個礦體中,有7個出露地表,適於露天開采。經手選的礦石採用酸法或鹼法浮選,精礦可達暫定的質量標准,可選性較好。但是,構造破碎帶松軟,傾角又較陡,易沿層理面產生滑動。因此,開采時對構造破碎帶需牢固支護。

從1986年,開始當地群眾就進行開采。所采礦石統由新店鄉出售,至1988年南陽縣新店鄉正式建礦組織開采。截至目前,共采藍晶石礦石約2萬噸。

1988年,南召雲陽鋼鐵廠的選礦廠,建成了國內目前生產規模最大的藍晶石生產廠,日產藍晶石精礦50噸。1992年,雲陽鋼鐵廠的藍晶石生產廠和南陽縣新店鄉隱山藍晶石礦又聯合在隱山附近建立了一個藍晶石選礦廠。

南陽隱山藍晶石的發現和勘查,對南陽地區礦產資源開發,振興地方經濟以及向國內有關耐火材料廠家提供高級耐火原材料等方面做出了貢獻。同時,也帶動了在南陽地區廣泛開展高鋁三石礦產的普查找礦工作。繼隱山藍晶石之後,第四地質調查隊先後在南陽地區東南部桐柏縣固縣鄉祖師頂發現有藍晶石礦點,在西峽縣桑坪鄉羊奶溝發現了大型紅柱石礦床。與隱山藍晶石礦床均分布在朱夏斷裂北側。另外,在朱夏斷裂附近的桐柏縣鴻儀河鄉袁家莊、鎮平縣二龍鄉茅草坪、內鄉縣七里坪鄉崔家莊及西峽縣蛇尾鄉小水等地,也發現有夕線石礦床。很顯然,在南陽地區境內、靠近朱夏斷裂兩側,已構成了我國目前規模最大的高鋁三石成礦帶。

H. 南陽市的礦產等資源是怎樣的

河南油田地處豫西南的南陽盆地,礦區橫跨新疆自治區、河南省南陽、駐馬店平頂山等多省市,位於河南省的部分主要分布在桐柏、唐河、新野等8縣境內。1970年開始勘探,1971年8月8日 在南襄盆地南陽凹陷東庄背斜構造發現工業油氣流,已累計找到14個油田,探明石油地質儲量一億七千萬噸及含油麵積117.9平方公里。2012年,中石化河南油田分公司上榜成為河南省百強企業第5名。

野生植物資源184科927屬2298種,野生動物資源28目75科204屬320種,國家和省重點保護動物、植物79種;擁有國家和省級自然區6個,面積221.37萬畝;國家和省級森林公園8個,面積6萬畝。南陽是全國中葯材的主產區之一,盛產天然中葯材就達2357種,其中地道名優葯材30餘種,品種數量佔全國的20%以上,總儲量占河南省的1/4以上,且多為無污染有機葯材。

截至2013年末,南陽市森林覆蓋率達35.3%。全市共有自然保護區6個,其中,國家級自然保護區3個。自然保護區面積123.34千公頃。

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