【知識(shí)】磨粉機(jī)物料百科——硅灰石

　　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。目前主要用于陶瓷工業(yè)，其次用作冶金保護(hù)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。

                      硅灰石原礦有明顯的纖維狀特征

　　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。目前主要用于陶瓷工業(yè)，其次用作冶金保護(hù)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。

硅灰石原礦有明顯的纖維狀特征

一、礦石礦物原料特點(diǎn)：

    　硅灰石的化學(xué)分子式為CaSiO3，理論化學(xué)成分：CaO48.25%、SiO251.75%。自然界中純硅灰石罕見，在其形成過程中，Ca有時(shí)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(shí)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(xì)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(shí)可轉(zhuǎn)化為假硅灰石，這時(shí)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?、紅色或褐色。

    　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(jiǎn)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(gè)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(xì)?；◢徸兙Щ蚶w維變晶結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，硅灰石呈細(xì)小粒狀、柱狀或纖維狀集合體，個(gè)別極細(xì)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)。

二、硅灰石用途與技術(shù)指標(biāo)

       工業(yè)應(yīng)用對(duì)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(shí)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(qiáng)度和壓型質(zhì)量，改善產(chǎn)品機(jī)械性能，從而達(dá)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SiO238%-58%，CaO36%-55%，CO2小于或等于6%，F(xiàn)e2O3小于或等于7%。

(二)冶金保護(hù)渣用硅灰石

　　主要用作生產(chǎn)顆粒板坯連鑄、模鑄保護(hù)渣和無碳保護(hù)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(jiǎn)化工藝，使保護(hù)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(qiáng)保護(hù)渣吸收Al2O3的性能。冶金保護(hù)渣對(duì)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(duì)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(shí)放電，減少飛濺，提高熔渣流動(dòng)性，使焊縫成型整潔美觀，增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。電焊條對(duì)硅灰石精礦質(zhì)量的一般要求：SiO245%～55%，CaO35%～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)中華人民共和國(guó)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(xì)粉、超細(xì)粉、針狀粉5類，各類產(chǎn)品按質(zhì)量分為優(yōu)等品、一級(jí)品、二級(jí)品、合格品。

三、硅灰石資源狀況

   　世界硅灰石資源較豐富，資源總量估計(jì)在8億t以上，但分布很不均衡。目前僅有20多個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)硅灰石礦床，主要分布于亞洲的中國(guó)、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(guó)等國(guó)，探明儲(chǔ)量3億t；此外，芬蘭、土耳其、納米比亞、南非、蘇丹、加拿大和南斯拉夫等國(guó)也發(fā)了硅灰石礦床。

    　中國(guó)和印度是世界上硅灰石資源最豐富的國(guó)家。雖然中國(guó)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(jìn)展，在17個(gè)省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地百余處，估計(jì)資源量近2億t。截至1996年底止，在14個(gè)省、自治區(qū)中已有探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)地31處，保有礦石儲(chǔ)量13265萬t，位居世界前列。保有儲(chǔ)量最多的是吉林省，占全國(guó)總保有礦石儲(chǔ)量的40%；其余依次為云南、江西、青海、遼寧4省，共占全國(guó)保有礦石儲(chǔ)量的49%；浙江、湖南、安徽、內(nèi)蒙古、廣東5省區(qū)共占全國(guó)保有儲(chǔ)量的10%；江蘇、廣西、湖北、黑龍江4省區(qū)共占全國(guó)保有礦石儲(chǔ)量的1%。

    　在全國(guó)保有儲(chǔ)量的31個(gè)礦產(chǎn)地中，保有礦石儲(chǔ)量據(jù)其品位換算成礦物儲(chǔ)量后，按全國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)《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(jì)占用保有礦石儲(chǔ)量7661萬t，占全國(guó)保有礦石儲(chǔ)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(jì)保有礦石儲(chǔ)量4816萬t，占全國(guó)保有礦石儲(chǔ)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(jì)保有礦石儲(chǔ)量788萬t，占全國(guó)保有礦石儲(chǔ)量的6%。

四、硅灰石礦產(chǎn)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(yíng)發(fā)現(xiàn)硅灰石礦點(diǎn)，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(jì)保有硅灰石礦石儲(chǔ)量B+C+D級(jí)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(guó)硅灰石礦最主要的蘊(yùn)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(jì)保有硅灰石礦石儲(chǔ)量B+C+D級(jí)5338萬t。礦床自西而東分布于3個(gè)成礦區(qū)：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(jìn)一步工作外，還有煤窯山、荒頂山、陸家溝等礦點(diǎn)有待勘查；磐石市長(zhǎng)崴子—石嘴成礦區(qū)，有長(zhǎng)崴子和南錯(cuò)草2個(gè)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(cuò)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(chǎng)等礦點(diǎn)有待勘查；龍井市細(xì)鱗河成礦區(qū)，在大灰溝—水曲柳溝一帶除已探明1個(gè)大型礦可供利用外，還有若干礦點(diǎn)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(guó)硅灰石礦主要蘊(yùn)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(jì)保有硅灰石礦石儲(chǔ)量C+D級(jí)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(jìn)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(jì)保有硅灰石礦石儲(chǔ)量C+D級(jí)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(guó)硅灰石礦的主要蘊(yùn)藏區(qū)之一。分布有大型礦產(chǎn)地3處，共計(jì)保有硅灰石礦石儲(chǔ)量C+D級(jí)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(jìn)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(guó)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(jìn)一步工作外，長(zhǎng)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(zhǎng)江沿線懷寧至銅陵一帶已發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)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(jì)保有硅灰石礦石儲(chǔ)量C+D級(jí)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(diǎn)，其中：常寧水底下為大型礦可供進(jìn)一步工作，張家沖礦規(guī)?？蛇_(dá)中型，還有銅坪嶺、相柳塘、麻石嶺及黃沙壟等一些礦點(diǎn)有待勘查。廣東省連州市朝天達(dá)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(guó)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(diǎn)有待勘查。

5.西南和西北地區(qū)

    　云南省保有硅灰石礦石儲(chǔ)量D級(jí)2393萬t，青海省保有礦石儲(chǔ)量C+D級(jí)1315萬t，都是中國(guó)硅灰石礦主要蘊(yùn)藏區(qū)之一。保有儲(chǔ)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(gè)特大型礦中，可供利用或進(jìn)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(diǎn)。

五、硅灰石資源特點(diǎn)

    　中國(guó)硅灰石礦床規(guī)模較大、儲(chǔ)量較集中。已有探明儲(chǔ)量的30個(gè)礦產(chǎn)地中，特大型和大型礦占58%，共計(jì)保有儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的95%。中國(guó)硅灰石礦石品位較高，保有礦石儲(chǔ)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(dá)82%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，其中礦床平均品位為79.03%～71.90%的有4處，共計(jì)保有礦石儲(chǔ)量2000多萬t，占總儲(chǔ)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(jì)保有礦石儲(chǔ)量2000多萬t，占總儲(chǔ)量的16%，主要分布于青海、浙江、安徽、江蘇??；礦床平均品位為57.10%～50.00%的有9處，共計(jì)保有礦石儲(chǔ)量4000多萬t，占總儲(chǔ)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(jì)探明儲(chǔ)量2000多萬t，占總儲(chǔ)量的19%，主要分布于遼寧、湖南省和內(nèi)蒙古自治區(qū)。

    　中國(guó)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(guó)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(dá)世界先進(jìn)水平，在國(guó)際市場(chǎng)中享有盛譽(yù)。

    　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(dá)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(jià)值不大，由于成分復(fù)雜，因此影響硅灰石礦的采選。

      中國(guó)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(guó)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。