硅灰石矿的主要成分为偏硅酸钙(CaSiO3),属于链状硅酸盐,是一种具有多种独特物理和化学特性的矿物。其晶型有α型和β型两种,α型呈粒状、粉状;β型为针状、纤维状。硅灰石晶体主要是β型的,呈纤维状、
放射状集合体,甚至微小的颗粒也保持其针状结构。硅灰石矿加工的产品有两种:一是利用其化学成分,工业上把它制备成粉末;二是利用其针状性质,工业上把它制备成具有一定长径比(L/D)的针状硅灰石粉末。另外,有些国家还生产人工硅灰石,以弥补矿产资源的不足,但是产品的物理性能较差,主要用于冶金领域。
简介
硅灰石是一种新兴矿物。最早于1933年在美国被发现,20世纪50年代开始工业开采。据报导,硅灰石的世界查明储量为5亿t左右,远景储量达6亿t。其中我国的查明储量达3.2亿t以上。除少数省份外,北起黑龙江,南到海南省,以及新疆都有矿床分布。目前,世界上硅灰石生产国主要有美国、中国、印度、芬兰、加拿大、智利、墨西哥、土耳其、巴基斯坦等。我国于20世纪70年代在湖北首次发现硅灰石并开始开发利用,起步虽晚但发展迅速。80年代初我国硅灰石产量占世界硅灰石产量的9%,90年代初则达到30%左右。目前我国硅灰石年产量为30万t左右,仅次于美国。
硅灰石属三斜晶系硅灰石,呈针状,纤维状,板片状集合体。结晶呈针状——纤维状。亮白色,玻璃——珍珠光泽。
莫氏硬度4.5度。比重2.8~2.9。折光率1.616~1.631。熔点1480度。烧失量≤1~5%.白度≥85~90。吸油率26%(粉体状态)。
矿物特征
硅灰石属于钙质偏硅酸盐矿物。硅灰石中的钙易被铁、锰、镁、钛、锶等杂质替代而形成类质同象,所以纯净的硅灰石很少见。硅灰石属三斜晶系,晶体常沿Y轴延伸成板状、杆状和针状,集合体为放射状、纤维状块体,较纯的硅灰石呈白色和乳白色,或带浅灰、浅绿、浅红的白色。具有玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。
工艺特性
硅灰石呈针状晶形,甚至细小的颗粒也呈纤维状,纤维的长与其直径之比通常为(7~8): 1,有的可达(15~20):1;具有内在的助熔性质,是一种天然低温助熔剂;不含化学结晶水和碳酸盐,烧损量小,在焙烧过程中可减少排气现象;具有稳定的物理化学性能,吸水率和吸油率低,100g吸收20~ 60mg;具有良好的介电性能和较高的耐热性能。由于硅灰石具有针状、纤维状晶体形态和白度高等一系列优异特性,所以广泛地应用在陶瓷、化工、冶金、建筑、机械、电子、造纸及汽车工业等行业。
化学指标
CaSiO465~95%SiO240~52%CaO38~48%Fe2O3,0.2~0.4%
Al2O30.1~0.5%LgLoss0.5~1.5%
品位指标(含硅灰石)
边界品位/%20~3025~354040
工业品位/%25~3530~404550
相关资料
江西省新余市矿区硅灰石品质天然纯正优良,储量约达1000万吨,具有优越的开采条件,是我国硅灰石重要生产基地之一。世界硅灰石资源较丰富,资源总量估计在8亿t以上,但分布很不均衡。目前仅有20多个国家发现
硅灰石矿床,主要分布于亚洲的中国、印度、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美国等国,探明储量3亿t;此外,芬兰、土耳其、纳米比亚、南非、苏丹、加拿大和南斯拉夫等国也发现了硅灰石矿床。
中国和印度是世界上硅灰石资源最丰富的国家。虽然中国硅灰石地质找矿工作起步较晚,但自1975年开始,20年来已取得很大进展,在17个省、自治区发现矿产地百余处,估计资源量近2亿t。截至1996年底止,在14个省、自治区中已有探明储量的矿产地31处,保有矿石储量13265万t,位居世界前列。保有储量最多的是吉林省,占全国总保有矿石储量的40%;其余依次为云南、江西、青海、辽宁4省,共占全国保有矿石储量的49%;浙江、湖南、安徽、内蒙古、广东5省区共占全国保有储量的10%;江苏、广西、湖北、黑龙江4省区共占全国保有矿石储量的1%。
在全国保有储量的31个矿产地中,保有矿石储量据其品位换算成矿物储量后,按全国矿产储量委员会《硅灰石地质勘探规范》(试行)中硅灰石矿床规模划分标准,属于特大型矿的6处,大型矿12处,中型矿5处,小型矿8处。其中:已开采利用的矿产地18处,包括特大型矿4处、大型矿8处、中型矿2处、小型矿4处,共计占用保有矿石储量7661万t,占全国保有矿石储量的58%;可供近期利用的矿产地10处,包括特大型矿2处、大型矿3处、中型矿1处、小型矿4处,共计保有矿石储量4816万t,占全国保有矿石储量的36%;由于与其他矿产共生而难以采选及开采条件差等原因,近期难以利用的矿产地有3处,包括大型矿1处、中型矿2处,共计保有矿石储量788万t,占全国保有矿石储量的6%。硅灰石矿床中常见的共伴生矿产为石灰岩,可综合利用,还有透辉石、透闪石,作为建筑陶瓷原料,也可视为有益组分综合利用,例如:辽宁建平县富山硅灰石矿石中的透辉石含量达24%,吉林磐石市煽车山矿为硅灰石与透闪石共生矿床,此外,夕卡岩型硅灰石矿常有铜、铅、锌等有色金属矿物共生,综合回收价值不大,由于成分复杂,因此影响硅灰石矿的采选。
中国硅灰石矿开发条件较好,交通尚方便;多数矿床适于
露天开采;采用磁选与浮选方法,矿石选别效果较好。目前,已开采的矿山生产规模多为中、小型,少数生产规模较大的国有企业的采选及加工水平较高,大多数乡镇矿山的采选方式仍较落后。