重晶石洗矿机
目前市场上的矿机主要分为两类,一类是PC架构的矿机,另一类是基于ASIC芯片的专业矿机。
一般PC架构的矿机可以当做家用电脑用,但cpu性能较弱,功耗较高。基于ASIC芯片的专业矿机由于没有显卡,不支持主流的桌面操作系统,,所以无法当普通电脑使用。
(1)重晶石洗矿机扩展阅读:
挖矿机是获取的方式之一。(Bitcoin)是一种由开源的P2P软体产生的网络虚拟货币。它不依靠特定货币机构发行,通过特定演算法的大量计算产生,经济使用整个P2P网路中众多节点构成的分散式资料库来确认并记录所有的交易行为。P2P的去中心化特性与演算法本身可以确保无法通过大量制造来人为操控币值。
任何一台电脑都能成为挖矿机,只是收益会比较低,可能十年都挖不到一个。很多公司已经开发出专业的挖矿机,这种搭载特制挖矿晶元的矿机,要比普通的电脑高几十倍或者几百倍。
挖矿实际是性能的竞争、装备的竞争,由非常多张显卡组成的挖矿机,哪怕只是HD6770那样的垃圾卡,“组团”之后的运算能力还是能够超越大部分用户的单张显卡的。
而且这还不是最可怕的,有些挖矿机是更多这样的显卡阵列组成的,数十乃至过百的显卡一起来,显卡本身也是要钱的,算上硬体价格等各种成本,挖矿存在相当大的支出。
除了烧显卡的机器,一些ASIC(应用专用集成电路)专业挖矿机也在投入战场,ASIC是专门为Hash运算设计的,性能虽然不一定能秒杀显卡,但是也已经相当强劲,而且由于它们的功耗远比显卡低,因此更容易形成规模,电费开销也更低,单张独显很难与这些挖矿机竞争。而这种机器价格会更加昂贵。
㈡ 怎么制做硝石
1、硝石目前只能通过交易之城和庄园矿机开采获得,交易之城现在还没有开通,所以只能用庄园矿机开采。
㈢ 利用钻石的什么性质,可以对钻石进行分选
比利时魔星钻石的分选:
比利时魔星钻石的选矿流程一般包括:准备、粗选、精选几个阶段.比利时魔星钻石选矿前的准备作业一般包括破碎、筛分、洗矿、磨矿、水力分级等.其目的是为选矿事先创造好条件,使得选别作业能顺利进行和获得良好的效果。
1.1.破碎
是比利时魔星钻石原生矿选别前主要的准备作业.在破碎阶段,一方面要使粗粒的矿石充分解离,另一方面又要尽量减少比利时魔星钻石晶体的破碎,在矿石破碎的过程中,力求保护晶体的要求较破碎其他矿石更为严格.破碎设备主要是颚式破碎机,也有旋回破碎机、水电破碎机等.
1.2.筛分
在比利时魔星钻石选矿中需要采用筛分作业的地方较多.筛分一方面可以在破碎阶段及时地分出合适粒度的矿石,避免矿石的过度破碎,降低电耗,提高效率,对保护晶体也有好处:另一方面可以为下一步选矿作业做准备.筛分作业的设备为筛分机,最常采用的是振动筛,其次是摇动筛.
1.3.洗矿
比利时魔星钻石砂矿和某些原生矿,含有大量的粘土质矿物,在选矿前必须将其去除.洗矿就是除去矿石中粘土质物料的过程,包括使粘土分散和使分散后的粘土物质与粒状物料分离两个阶段.常用的洗矿设备有高压水枪、圆筒洗矿机、槽式洗矿机等.
1.4.磨碎
磨碎是破碎过程的继续,是指在机械设备中,借助于介质和矿石本身的冲击及磨剥作用,使矿石的粒度进一步变小.比利时魔星钻石矿石磨矿的主要目的就是使矿石中细粒比利时魔星钻石全部或大部分单体解离出来,以便在下一步的选矿作业中加以回收.此外,根据比利时魔星钻石与脉石矿物耐磨性的差别,有选择性地磨矿,可将大部分矿石磨成指标要求的粒度,弃置尾矿,提高效率.磨矿作业通常在一个旋转的圆筒形磨矿机中进行.磨矿机有球磨机、棒磨机和自磨机,其基本原理是利用介质(或矿石本身)对矿石进行冲击相研磨.
1.5.水力分级
当进行细粒物料的粒度分离时,因采用筛分的方法比较困难,故常采用水力分级的方法进行.其基本原理是基于物料粒度(或密度)的不同在流体中沉降速度的差别而进行的.水力分级用的主要设备是螺旋分级机和水力旋流器.
㈣ 二手活动制砂机 日产量在300方左右,能出公分石和机砂,哪里有这种制砂机
时产300方砂石生产线,鹅卵石制砂机,同时矿山机械行业以破碎机行业为主,因此破碎机行业的发展将决定整个矿山机械行业的发展。另外移动式破碎站也是建筑垃圾处理,露天煤矿开采的首选设备。黎明机械怀着虔诚精细严密和谐的理念为客户服务,愿意为国家的繁荣富强奋发图强,不懈努力!。在城市化黎明发展迅速的今天,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾的30%~40%,将未经处理的建筑垃圾直接运往郊外或乡村,采用露天堆放或以填埋的方式进行处理,不仅会消耗大量的土地资源,还会占用垃圾清运费等黎明经费,同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又会引起严重的环境污染,严重破坏生态环境。根据我们的经验,一个城市的建筑垃圾一般都是被集中堆放到一个地方进行集中处理,不需要处理设备到处去进行建筑垃圾处理。废品(包括金属、竹木材、各种包装材料、木料、塑料、玻璃等)。可能具有污染物的废弃物分拣后可作为再生资源利用。建筑垃圾要想回收利用,就要使用专业的建筑垃圾处理设备。
时产300方砂石生产线,鹅卵石制砂机,真正有效地利用建筑垃圾除牵涉到技术问题外,还牵涉到社会、经济、环境问题,更需要全社会的广泛参与。建筑垃圾主要有废木材、费瓦砖、费混凝土、废钢筋、废金属构件等物料,黎明机械将推出一种新型的移动式建筑垃圾处理设备解决了建筑垃圾堆积问题,从此垃圾变宝不再是神话。在城市化进程中,作为城市新陈代谢的产物建筑垃圾的增加为城市的发展带来很大的负担,长期以来,我国对建筑垃圾回收再利用没有给予重视,只是将它们运往郊区进行堆放或者填埋,但伴随着建筑垃圾的不断增多,节能环保被大力提倡,我国才真正关注建筑垃圾处理。建筑垃圾处理过程中,还得到政府的大力支持,政府还给了相应的补贴。做为建材工业主要品种之一的砂石产量也急剧上升,从而也带动了砂石全行业从落后甚至有些原始的生产状态向工业化的方向飞速发展。郑州黎明机械装备有限公司生产的PCL立式冲击破碎机(人工制砂机)利用投入破碎机内的岩石相互冲击自行破碎。举例来说,金刚石大多利用它的硬度和光泽;云母是利用其绝缘性和透明度,它可作为电子工业的重要原料;水晶是利用其光学和压电性能等等。将石灰石和水泥熟料按不同比例混合共同粉磨,对混合粉磨产物的粒度分布、比表面积及水泥性能进行研究。高效制砂机在工程领域,是机制砂、垫层料、沥青混凝土和水泥混凝土骨料的理想生产设备;在矿业领域,广泛地应用于磨矿前段工艺,它可以产生大量的粉矿,减少高成本的磨矿负荷。其为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备,满足国民经济发展对能源和原材料的需要。如今,在国内基础工业和基础黎明大发展的拉动下,制砂机市场需求旺盛,从而促进了整个制砂机行业的技术进步,涌现了一批具有自主知识产权的重大新产品,如郑州黎明机械设备制造有限公司生产的5X系列新型制砂机,VSI系列制砂机,PCL系列制砂机等,其引进国外先进的技术,为国民经济黎明做出了积极贡献,同时缩小了与先进国家的差距,提升了参与国际竞争的能力,我国矿山机械行业在国际矿山工程黎明中正在发挥越来越大的作用。
时产300方砂石生产线,鹅卵石制砂机,但是在道路黎明中,路基的黎明是非常重要的,路基是公路线形成的主体,是路面的基础,并与路面一起承担着通行物的重量。此次发货的破碎筛分洗选设备将用于当地的花岗岩、玄武岩等建材砂石骨料的生产,相信郑州黎明矿机矿山机械破碎机产品优异的品质定会为山东的基础黎明带来巨大效益!。湖南省娄底市某建材有限公司投资黎明一条高速公路用机制砂生产线,破碎原料为当地河道中的河卵石,设计能力为日处理河卵石1500吨,成品料粒度为0-31.5mm四种规格的骨料,黎明矿机为其设计三级破碎工艺:GZT1148振动给料机→PE750*1060颚式破碎机→PSG1300圆锥破碎机→VSI立轴冲击破碎机→3YK2160圆振动筛→螺旋洗砂机两台→HX系列细砂回收机系统。为了实现节能减排,合理利用建筑垃圾资源,山东省颁布《山东省人民政府办公厅转发省经济和信息化委等部门关于进一步做好建筑垃圾综合利用工作的意见的通知》,这已经从技术上和政策上为建筑垃圾处理综合利用变身新型建材打好了基础。涡动腔内部巧妙的气流自循环,消除了粉尘污染。黎明矿机生产的移动式破碎机具有灵活方便,机动性强,可节省大量基建及迁址费用等优点,能够对物料进行现场破碎,并可随原料开采面的推进而移动,从而大量降低了物料的运输费黎明矿山机械公司专业生产破碎、筛分、输送等岩石破碎和矿物处理设备,在公司原技术的基础上进行优化组合推出了全新的两个大系列及其叁个小系列的移动式破碎筛分设备,包括履带式破碎站、轮胎式破碎站,每个大系列里又分粗及中细及其筛分三个系列的移动式破碎站,可充分适应移动破碎筛分的各种情况,真正为客户创造出更多新的商业机遇和降低生产成本。郑州黎明矿山机械有限公司经过长期研究,研制出再生资源建筑再利用综合黎明项目—轮胎式移动破碎站和固定式建筑垃圾破碎机,通过将废弃物与土石分类、将废弃物全部破碎到一定规格,制作成符合国家环保和质量要求的再生建筑材料,广泛应用到筑路施工、地基基础等方面。从而达到社会效益和经济效益的双结合,和企业走出一条共同发展的道路。圆锥破碎机润滑不良,集中反映在内部的重要润滑部位上:直轴衬与偏心轴套之间、主轴与斜轴衬之间、躯体球面与碗形轴瓦之间。可以将捕收剂与中性油先配成乳浊液再加到矿浆中。而粉磨系统,因其占用水泥生产中的过半电耗而深受关注,由于传统的球磨机粉磨工艺能源利用率太低,水泥生产中70%的电耗都用于生料和水泥的粉磨,因此,节能是改造粉磨工艺的基本任务。基于这一点,高效细碎机正日益显现其长远的发展优势。不管是铁路道渣的筛选,还是混凝土的浇筑,都需要有高质量的制砂机(www.xinshashebei.com)设备生产出合格的砂子。
㈤ 请问钻石的分选步骤是怎样的
钻石的分选:
钻石的选矿流程一般包括:准备、粗选、精选几个阶段.钻石选矿前的准备作业一般包括破碎、筛分、洗矿、磨矿、水力分级等.其目的是为选矿事先创造好条件,使得选别作业能顺利进行和获得良好的效果。
1.1.破碎
是钻石原生矿选别前主要的准备作业.在破碎阶段,一方面要使粗粒的矿石充分解离,另一方面又要尽量减少钻石晶体的破碎,在矿石破碎的过程中,力求保护晶体的要求较破碎其他矿石更为严格.破碎设备主要是颚式破碎机,也有旋回破碎机、水电破碎机等.
1.2.筛分
在钻石选矿中需要采用筛分作业的地方较多.筛分一方面可以在破碎阶段及时地分出合适粒度的矿石,避免矿石的过度破碎,降低电耗,提高效率,对保护晶体也有好处:另一方面可以为下一步选矿作业做准备.筛分作业的设备为筛分机,最常采用的是振动筛,其次是摇动筛.
1.3.洗矿
钻石砂矿和某些原生矿,含有大量的粘土质矿物,在选矿前必须将其去除.洗矿就是除去矿石中粘土质物料的过程,包括使粘土分散和使分散后的粘土物质与粒状物料分离两个阶段.常用的洗矿设备有高压水枪、圆筒洗矿机、槽式洗矿机等.
1.4.磨碎
磨碎是破碎过程的继续,是指在机械设备中,借助于介质和矿石本身的冲击及磨剥作用,使矿石的粒度进一步变小.钻石矿石磨矿的主要目的就是使矿石中细粒钻石全部或大部分单体解离出来,以便在下一步的选矿作业中加以回收.此外,根据钻石与脉石矿物耐磨性的差别,有选择性地磨矿,可将大部分矿石磨成指标要求的粒度,弃置尾矿,提高效率.磨矿作业通常在一个旋转的圆筒形磨矿机中进行.磨矿机有球磨机、棒磨机和自磨机,其基本原理是利用介质(或矿石本身)对矿石进行冲击相研磨.
1.5.水力分级
当进行细粒物料的粒度分离时,因采用筛分的方法比较困难,故常采用水力分级的方法进行.其基本原理是基于物料粒度(或密度)的不同在流体中沉降速度的差别而进行的.水力分级用的主要设备是螺旋分级机和水力旋流器.
㈥ 矿物加工
自然界中具有重要经济价值的单矿物岩石和矿石极少,即使是单矿物岩,也含有各式各样的杂质。矿物本身的性质并非均可利用,矿物加工实际上是一个“抑制缺点、发挥优势”的过程。
矿物加工工艺流程有四个阶段:①破碎-磨矿;②选矿-提纯;③超细粉碎;④表面改性。对特定矿物而言,上述流程并非需要完全完成,也并非需要遵照严格的先后顺序,可根据要加工的矿物和最终产品、经济和环境效益而定。
1.破碎-磨矿
破碎与磨矿是将矿物原料的粒度减小的作业,其中减小至5mm称为破碎,再细的粉碎作业称为磨矿。磨矿的细度要根据矿石的工艺矿物学研究结果和试验确定,其目的是使矿石中的有用矿物和脉石矿物达到单体解离,为后继的选矿作业供给合适粒度和形态的物料,或者为后续的超细粉碎提供合适粒度的物料,也可以直接提供一般的粉末产品。破碎与磨矿可能在空气介质(干法)和水介质(湿法)下作业,通常由破碎-筛分作业和磨矿-分级作业两个阶段进行。破碎机和筛分机多为联合作业,磨矿机与分级机常组成闭路循环。它们分别是组成破碎车间和磨选车间的主要机械设备。破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击破碎机、锤式破碎机等,筛分设备有振动筛、隔条筛等。磨矿设备有球磨机、棒磨机、雷蒙机、柱磨机、高压辊磨机等。分级设备有机械分级机、水力分级机、分离分级机等。
2.选矿-提纯
选矿-提纯作业的目的是:①将矿石中有用矿物和脉石矿物相分离,富集有用矿物;②除去有用矿物中的有害杂质,使有用矿物得以纯化;③回收伴生的有用矿物,综合利用矿产资源。矿石经过选矿后,可得到精矿、中矿和尾矿三种产品。分选所得的有用矿物含量较高、适合于冶炼加工的最终产品,叫做精矿。选别过程中得到的中间的、尚需进一步处理的产品,叫做中矿。选别后,其中有用矿物含量很低、不需进一步处理(或技术经济上不适于进一步处理)的产品,叫做尾矿。
最常用的选矿-提纯方法有:
(1)重力选矿法(简称重选法)重选是根据相对密度(或密度)不同的矿物在介质(水、空气或重介质)中运动速度和运动轨迹的不同,而达到分选的方法。重力选矿法处理量大,简单可靠、成本低廉,它广泛用来选别稀有金属(钨、锡、钛、锆、铌、钽等)、贵金属(金、铂族)、黑色金属(铁、锰等)相对密度较大的金属矿物。也用于有色金属(铜、铅、锌等)的预选作业,非金属矿物也常用重选法(如石英与云母)。事实上水力分级、风力分级、洗矿作业也是重力选矿的特例。重选作业是在各种类型的重选设备中进行的,主要设备有跳汰机、摇床、离心选矿机、溜槽、重介质选矿机等。
(2)浮游选矿法(简称浮选法)浮选亦称泡沫浮选,是根据矿物表面润湿性的不同,在矿浆中添加适当浮选药剂,在浮选机内搅拌与充气产生大量的弥散气泡附着在所选择的矿物上,借助泡沫的浮力上浮矿浆表面,使之与其他矿物分离。浮选法应用广泛,虽然磨矿细度要求高,选矿成本偏高,但选矿效率高,可用来处理绝大多数矿石。自然界仅少数矿物具有较好的天然可浮性(如石墨、自然硫、辉钼矿、滑石等),大部分矿物的天然可浮性是比较差的。为了实现矿物的浮选分离,必须人为地控制矿物表面的润湿性质,扩大矿物间可浮性的差别。在浮选过程中,使用浮选药剂来改变矿物的表面性质,是控制矿物浮选行为的必要手段。通过采用浮选药剂可以使浮选工艺适用范围扩大,使之适用于大多数矿物。浮选药剂一般分为三类:捕收剂、起泡剂、调整剂。浮选设备有机械搅拌式浮选机、充气机械搅拌式浮选机、充(压)气式浮选机、气体析出式浮选机。
(3)磁选法矿物分为强磁性矿物、弱磁性矿物和非磁性矿物。磁选是根据矿石中矿物磁性差异,在不均匀磁场中实现矿物分离的选矿方法。磁选多用于有磁性的黑色金属氧化物矿物,如磁铁矿、钒钛磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿,也用于磁黄铁矿选矿。对于非金属矿物的磁选,主要是用于对杂质的去除,使所要的矿物得到纯化,如高岭石、霞石、长石通常要求氧化铁杂质含量低于某个数值(当然是越低越好),磁选除铁成为一个经济高效地提纯方法。磁选设备分类方式多样,按磁源分永磁和电磁,按作业方式分干式和湿式,按选机形态有带式、筒式、辊式等,按磁强度和梯度可分为弱磁场磁选机、强磁场磁选机、高梯度磁选机。
(4)化学选矿与化学提纯化学选矿是利用化学作用将矿石中的有用成分提取出来,或者将矿石或矿物中的有害杂质除去的方法,这种方法可以起到机械选矿方法难以达到的效果,但成本相对较高。化学选矿提纯法包括以下方法:焙烧、酸碱处理、浸出、溶剂萃取、离子交换、化学漂白等,且多种方法可以配合使用,或者与机械选矿法配合使用。例如:利用金、银能在水银和氰化物溶液中溶解的方法来提取矿石中的金、银;用硫酸浸取酸性氧化铜和自然铜,形成硫酸铜溶液用铁置换后生成海绵铜;将赤铁矿和褐铁矿与适量的碳混合后焙烧至570℃左右生成磁铁矿,再用磁选机选出精矿。对于非金属矿物,白度是一个重要指标,其致色原因是含有Fe2O3微粒且不能机械选出,可用连二亚硫酸钠将Fe3+还原成可溶性的硫酸亚铁而被除去,从而对矿物进行漂白。
另外,还有根据矿物的导电性、摩擦系数、颜色和光泽等不同而进行选矿的方法,如电选法、摩擦选矿法、光电选矿法和手选法等。
3.超细粉碎
在非金属矿加工业中,一般将d97≥10μm(也有人定义为d90≥10μm)的粉体物料称为“超细粉体”。现在最新的磨机可生产0.25μm的超细粉末。超细粉体由于粒度细、纯度高、粒度分布窄、质量均匀、比表面积急剧增大、晶体内部缺陷减少,矿物表面甚至能生成一层非晶质层,因而具有一系列特殊的应用性能,如表面活性高、化学反应速度快、溶解度大、烧结温度低且烧结体强度高、作为复合材料补强性能好以及独特的电性、磁性、光学性能和流变性等等。
超细粉体的应用始于第二次世界大战之后,尤其是近20年来,随着以信息技术、微电子、新材料、新能源、航空航天、生物、环保技术等为特征的现代高新技术产业的崛起,对超细粉体特殊性质的认识和超细粉体加工制备技术的长足发展,矿物超细粉体在现代工业和高技术新材料的相关领域得到了越来越广泛的应用。主要应用领域为高技术陶瓷、陶瓷釉料、微电子及信息材料、塑料、橡胶及复合材料填料、润滑剂及高温润滑材料、精细磨料及摩擦材料、造纸涂料及填料、油漆颜料及特种涂料、生物化学及药品材料、航空航天密封材料、化妆品等。
迄今为止的超细粉碎方法主要是机械力方法,包括利用高速气流冲击的气流磨;利用高速机械回转冲击及剪切作用的冲击式超细粉碎机;利用摩擦研磨作用的搅拌球磨机、振动球磨机、旋转球磨机、行星磨;利用剪切力的胶体磨;利用压应力的高压辊磨机;以及利用高压射流冲击的射流粉碎机等。与超细粉碎紧密相伴的是超细粉体分级设备,该分级设备的作用一是提高粉碎效率、防止过磨,二是减少超细颗粒在粉碎过程中再次团聚,保证粉体的细度和粒度分布。超细粉体分级机分两类,一是干式的空气旋流分级机和涡轮式气流分级机,二是湿式的水力旋流器、卧式螺旋离心机和沉降式离心机等。
4.表面改性
矿物表面改性是指用物理、化学、机械等方法对矿物粉体表面进行处理,根据应用的需要有目的地改变粉体表面的物理化学性质,如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等,以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。表面改性为开发矿物产品的性能、提高其使用价值和开拓应用领域提供了新的技术手段,对相关应用领域的发展具有重要的实际意义。因此,表面改性是当今非金属矿物最重要的深加工技术之一。在塑料、橡胶、胶粘剂等高分子材料工业及复合材料领域中,无机矿物填料占有很重要的地位。这些矿物填料,不仅可以降低材料的生产成本,还能提高材料的刚性、硬度、尺寸稳定性以及赋予材料某些特殊的物理化学性能,如耐腐蚀性、阻燃性和绝缘性等。但由于这些无机矿物填料与基质相容性差,因而难以在基质中均匀分散,直接或过多地填充往往容易导致材料的某些力学性能下降以及易脆化等缺点。因此,还必须对无机矿物表面改性,增强矿物与有机物基质的相容性,提高复合材料的综合性能。
在大多数情况下,矿物表面性质的改变是依靠各种有机或无机化学物质(即表面改性剂)在粉体粒子表面的包覆或包膜来实现的。因此,在某种意义上来说,表面改性剂是矿物表面改性技术的关键。简单的酸碱处理可以改变某些矿物的表面性能,用无机酸(主要是硫酸或盐酸)处理蒙脱石(将钙基蒙脱石改变为钠基蒙脱石)、凹凸棒石、沸石等粘土矿物,可增强表面活性,提高吸附性能。
矿物粉体表面改性剂有:钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆铝酸盐偶联剂、有机锆偶联剂、有机硅、高级脂肪酸、高级胺盐、氯化石蜡、非离子表面活性剂;为了改善矿物粉体的光学性质,提高白度和遮盖力,有时需要在低折射率的矿物基底上镀上高折射率的化合物或人工矿物,如在白云母薄片上镀上二氧化钛镀层。
学习指导
本章是为矿物各论部分矿物“用途”部分的理解打下理论基础,对所要求学习掌握的矿物用途有较为明确的概念,增加对矿物观察、描述和鉴定的兴趣。本章要求对矿物加工的各个阶段有较为系统的理解,了解矿物破碎、磨矿、选矿、提纯、超细粉碎、表面改性的原理和方法。
复习思考题
1.举出三种同时具有金属矿物和非金属矿物属性的矿物,分别提出从中提取金属元素和制备矿物材料的方法。
2.提出从煤系地层中的硬质高岭石制备一种或两种矿物材料的方法。
3.矿物原料粉碎的施力方式有几种?
4.矿物加工的实际意义是什么?其工艺流程主要分哪几个阶段?
5.何谓冷加工?何谓热加工?两者加工性能和应用范围有何差别?
㈦ 金属矿选矿奥秘
(一)金属矿选矿的定义和作用
1. 选矿的定义
选矿最早英文解释为 Ore Dressing 或 concentration,意为矿砂富集。随后延伸为矿物处理,英文为 Mining process。选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异,借助不同的方法,将有用矿物同无用的矿物分离,把彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿,排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质,提高选矿产品质量,以便充分、合理、经济地利用矿产资源。
矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用,所产生的自然元素和自然化合物,如金、银、铜自然元素和黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等自然化合物。这些元素和化合物都具有各自的物理性质,如粒度、形状、颜色、光泽、密度、摩擦系数、磁性、电性、放射性、表面润泽性等。这些不同的性质为不同的选矿方法提供了依据。
2. 选矿的作用和地位
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源,但是,除少数富矿外,一般含量都较低,例如,很多铁矿石含铁只有 20% ~ 30%;铜矿石含铜小于 0.5%;铅锌矿石中铅锌的含量不到 5%;铍矿石氧化铍含量 0.05% ~ 0.1%;这样的矿石直接冶炼,极不经济。一般冶金对矿石的含量有一定的要求。如铁矿石中铁的含量最低不得低于 45%;铜矿石中铜的含量最低不得低于 12%;铅矿石含铅不得小于 40%;锌矿石含锌不得小于 40%;氧化铍含量不小于 8%。对于采出的矿石在冶炼之前,必须经过选矿工艺,将主要金属矿物的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才能满足冶炼工艺的要求。
通过选矿手段为冶炼提供“精料”,减少冶炼的物料量,大大提高冶炼的技术经济指标。在选矿过程中大量的废石被排除,减少了炉渣量,一方面减低了能耗和运输成本,同时也相应地减少了炉渣中的金属损失,大大提高了冶炼的回收率。例如,某冶炼厂将铜精矿含量提高1%,每年可多生产粗铜 3135 吨。某钢铁公司将铁精矿含量提高 1%,高炉产量提高 3%,节约石灰石 4% ~ 5%,减少炉渣量 1.8% ~ 2%。目前,我国要求入炉炼铁磁铁矿含量在 65% 以上,如果铁精矿含量达到 68% 以上,可以采用直接炼钢工艺,大大简化冶炼流程。
通过选矿工艺可以减少冶炼原料中有害元素的危害,变害为利,综合回收金属资源。自然界中的矿石往往含有多种有用成分,例如,铜、铅、锌等有色金属往往共生或伴生于同一矿床中;铁既有单一的铁矿石,也有铁-铜、铁-硫、钒钛铁等共生矿石。冶炼过程中对原料中某些共生或伴生元素,常视为有害杂质。例如,炼铜的原料中含铅、锌都是有害杂质。炼铁原料中含硫、磷和其他有色金属都是有害杂质。但将这些杂质提前通过选矿工艺使之分离分别富集后,分别冶炼,变害为利。
选矿也作为冶炼工艺中的一个中间过程,用以提高选矿、冶炼两个过程的总的经济效益。例如,我国金川有色金属公司冶炼厂现有的生产流程是将铜-镍混合精矿用电炉熔炼、转炉吹炼,产出高冰镍,经过缓冷后,再破碎磨矿,用浮选法获得铜精矿和镍精矿,用磁选法得到合金。此后分别进入各自的冶炼系统提取金属铜、镍和贵金属。
选矿是冶金、化工、建材等工业部门必不可少的极其重要的一环。选矿技术的发展,大大地扩大了工业原料基地,从而使那些以前因为含量太低或成分复杂而不能在工业上应用的矿床变为有用矿床。
近 20 多年来,随着科学技术和经济建设的迅猛发展,对矿产资源的需求量与日俱增,矿产资源开采量翻番,周期愈来愈短,易采易选的单一富矿愈来愈少,嵌布粒度细、含量低的难选复合矿的开采量愈来愈大,对矿产品加工过程中的环保要求越来越高,这些都需要通过选矿方法来解决。
(二)选矿方法
目前常用的选矿方法主要是重选、浮选、磁选和化学选矿,除此而外还有电选、手选、摩擦选矿、光电选矿、放射性选矿等。
重力选矿法(简称重选法),是根据矿物密度的不同及其在介质(水、空气、重介质等)中具有不同的沉降速度进行分选的方法,它是最古老的选矿方法之一。这种方法广泛地用来选别煤炭和含有铂、金、钨、锡和其他重矿物的矿石。此外,铁矿石、锰矿石、稀有金属矿、非金属矿石和部分有色金属矿石也采用重选法进行选别。
磁选法,是根据矿物磁性的不同进行分选的方法。它主要用于选别铁、锰等黑色金属矿石和稀有金属矿石。
浮游选矿法(简称浮选法),是根据矿物表面的润泽性的不同选别矿物的方法。目前浮选法应用最广,特别是细粒浸染的矿石用浮选处理效果显著。对于复杂多金属矿石的选别,浮选是一种最有效的方法。目前绝大多数矿石可用以浮选处理。
化学选矿法,基于矿物和矿物组分的化学性质的差异,利用化学方法改变矿物组成,然后用相应方法使目的组分富集的矿物加工工艺。目前对氧化矿石的处理效果非常明显,也是处理和综合利用某些贫、细、杂等难选矿物原料的有效方法之一。
电选法是根据矿物电性的不同来进行选别的方法。
手选法是根据矿物颜色和光泽的不同来进行选别的方法。
摩擦选矿是利用矿物摩擦系数的不同对矿物进行分选的方法。
光电选矿是利用矿物反射光的强度不同对矿物进行选别的方法。
放射性选矿是利用矿物天然放射性和人工放射性对矿物进行选别的方法。
(三)选矿过程
选矿是一个连续的生产过程,由一系列连续的作业组成,表示矿石连续加工的工艺过程为选矿流程(图 6-7-1)。
矿石的选矿处理过程是在选矿厂里完成的。不论选矿厂的规模大小(小型选矿厂日处理矿石几十吨,大型选矿厂日处理矿石量高达数万吨以上),但无论工艺和设备如何复杂,一般都包括以下三个最基本的过程。
选别前的准备作业:一般矿石从采矿场采出的矿石粒度都较大,必须经过破碎和筛分、磨矿和分级,使有用矿物与脉石矿物、有用矿物和无用矿物相互分开,达到单体分离,为分选作业做准备。
选别作业:这是选矿过程的关键作业(或称主要作业)。它根据矿物的不同性质,采用不同的选矿方法,如浮选法、重选法、磁选法等。
产品处理作业:主要包括精矿脱水和尾矿处理。精矿脱水通常由浓缩、过滤、干燥三个阶段。尾矿处理通常包括尾矿的储存和尾水的处理。
有的选矿厂根据矿石性质和分选的需要,在选别作业前设有洗矿,预先抛废(即在较粗的粒度下预先排出部分废石)以及物理、化学与处理等作业,如赤铁矿的磁化焙烧等作业。
(四)选矿技术在新疆矿山的应用
新疆应用选矿技术可追溯到古代,新疆远在 300 年前,就在阿勒泰地区的各个沟内利用金的比重大的特点,从砂金矿中淘洗黄金,这就是重选的原始雏形。但在新中国成立之前,新疆没有一处正规的选矿厂,全部都是采用人工方式手选和手淘,生产效率极其低下,只能处理比重差异大的砂金矿和根据颜色手选出黑钨矿石。新中国成立后,新疆选矿技术有了长足的发展,磁选技术应用于铁矿山,建成年处理量 80 万吨的磁选矿厂,为钢铁企业源源不断地提供高品质的铁精粉。浮选应用于铅锌矿、铜矿、金矿山,先后建成康苏铅锌浮选厂、喀拉通克铜镍浮选厂、哈图金浮选厂,促进了新疆有色工业的发展。重选、浮选、磁选联合应用于新疆北部阿勒泰地区的稀有金属矿山,为我国的早期国防建设提供所需的锂、铍、钽、铌等稀有金属资源。以下是目前新疆有代表性的选矿厂。
1. 康苏铅锌矿浮选选矿
康苏选矿厂是新疆第一座机械化浮选厂,1952 年开始建设,设计生产规模为 250 吨 / 天,1954 年投产。该厂是由前苏联专家参与指导设计,前期主要处理喀什地区沙里塔什的方铅矿和闪锌矿,1961 年开始处理乌拉根氧化铅锌矿。康苏选厂最初投产时是采用苏联专家设计的流程和药剂制度进行浮选,流程采用氰化物与硫酸锌作闪锌矿的抑制剂,以苏打作 pH 值的调整剂,并添加了少量的硫化钠,先将铅矿优先选出后,再将锌矿物选出。该流程没有取得较好的经济指标,大部分锌矿被选入铅矿中。后经过我国工程技术人员和苏联专家的共同努力,通过几次技术改造,在流程结构、技术参数和生产管理方面进行了革新和改进。将部分德国式的浮选机改成苏式米哈诺贝尔 5A 型充气量大的浮选机,使用水力旋流器代替螺旋分级机,加强了中矿再磨循环,增加了锌浮选时间,降低了锌浮选矿浆碱度,合理控制破碎粒度和钢球装入量,严格贯彻技术操作规程和技术监督等。使各项指标得到稳步提升。铅回收率由 71% 提高到 90%,锌回收率由 13% 提高到 41%。其选矿过程见浮选工艺流程图(图 6-7-2)。
2. 新疆八一钢铁厂磁铁矿浮磁选选矿
新疆八一钢铁选矿厂与 1989 年建成投产,设计处理能力 80 万吨 / 年,主要处理高硫磁铁矿。矿石由矿山采出后,运输到选矿厂,经两段破碎一段磨矿后,矿浆进入浮-磁车间。选出的硫精矿销售给新疆境内的一些化工厂和化肥厂,铁精矿供球团和烧结使用。尾矿浓缩后,用水隔泵输送至尾矿库,晾干后,一部分尾矿成为八钢西域水泥厂铁质校正原料。新疆八一钢铁厂简易浮磁选流程图(图 6-7-3)。
3. 喀拉通克铜镍矿浮选选矿
喀拉通克铜镍矿是新疆目前最大的铜镍生产基地,矿山一期为采冶工程,采出的特富矿块直接进入鼓风炉熔炼成低冰镍,经过几年的生产特富矿逐渐减少。为充分利用矿产资源,在二期改造中增加了优先选铜-铜镍混合浮选流程,日处理原矿 900 吨。
原矿直接从采场经竖井提升到地面,通过窄轨输送到原矿仓,原矿仓的矿石经群式给矿机由带式输送机送至中间矿仓。经重型板式给矿机、带式输送机,送至自磨机进行一段磨矿,自磨机排矿给入与格子型球磨机闭路的高堰式双螺旋分级机,进行二段磨矿。分级机溢流经砂泵扬送至水力旋流器组,沉砂进入溢流型球磨机,进行三段磨矿。三段磨矿排矿与第一段分级机溢流合并,经砂泵扬送至水力旋流器组,旋流器溢流,自流至浮选厂房的搅拌槽内,加药后进入浮选作业。浮选采用一次铜粗选、一次铜精选、一次铜镍混合浮选、一次铜镍扫选、三次铜镍精选后,产出铜精矿、铜镍混合精矿及尾矿,分别送至脱水厂房。铜精矿、铜镍混合精矿经过脱水后分别送入铜精矿库和冶炼厂原料库。浮选尾矿经高效浓密机脱水后,用泵杨送至采矿场充填站,作为充填原料。喀拉通克铜镍矿简易选矿工艺流程图(图 6-7-4)。
4. 哈图金矿黄金混汞-浮选选矿
哈图矿区是新疆历史上有名的岩金产地,早在乾隆年间便开始开采,主要采用的是土法重选法,将采出的矿石用石碾盘碾碎,通过淘洗的方式回收比重大的金粒。大量的细粒金无法回收,致使许多淘金者亏损严重。
1983 年通过实验研究,采用“混汞—浮选—部分焙烧—氰化”原则流程,哈图金矿建成了新疆第一座现代化的黄金生产矿山,日处理原矿 100 吨。1986 年通过改进破碎工艺,新增 100吨 / 天的浮选系列,使产能达到 200 吨 / 天。哈图金矿混汞浮选工艺流程图(图 6-7-5)。
原矿由采厂通过汽车运到原矿仓,原矿经颚式破碎机进行一段破碎。然后经皮带运输机运到圆锥破碎机,进行二段破碎,破碎产物由圆振筛筛分后,筛下矿物由皮带运输机运送至粉矿仓,筛上矿物返回圆锥破碎机再破。粉矿仓经给矿机和皮带运输机送至格子型球磨机磨矿,磨矿排矿自流通过镀银铜板(俗称汞板)进行混汞作业,通过汞板表面粘附的汞吸附单体解理的金形成汞齐,通过冶炼回收部分黄金。矿浆经过汞板后,用高堰式螺旋分级机,溢流进入浮选工序,返砂进入球磨机再磨。浮选工序采用一次粗选、二次精选、一次扫选流程选的浮选精矿。浮选精矿脱水经过焙烧和进行冶炼后得到金锭。
5. 可可托海稀有金属矿重、磁、电、浮联合选矿
可可托海以稀有金属储量大,品种多而闻名中外,铍、锂、钽、铌、铷、铯、锆、铪等稀有元素在许多矿带中均有不同程度的分布,因而造成选矿上的复杂性和难度。经过众多科技人员 10 年的反复实验研究,从手工选矿到单一矿物选矿,发展到最后的重磁浮联合选矿流程,分选出锂精矿、铍精矿、钽铌精矿,突破了这一世界性的难题,促进了选矿技术的发展。
1953 年,为回收绿柱石和钽铌矿在 3 号矿脉小露天采场东北角兴建了一座简易的 30 多米长的手选室,改善了手选的工作环境,提高了手选效率。另外,在 3 号矿脉尾矿堆附近兴建了一座 20 吨 / 天的钽铌重选厂,采用对滚一段破碎、跳汰、摇床、溜槽进行重选,回收钽铌矿。1957 ~ 1958 年,将手选筛下的尾矿,用方螺旋溜槽进行富集,每年产出的氧化锂精矿接近万吨。
1963 年,经过科研院所近 8 年的选矿试验研究,国家计委批准兴建 750 吨 / 天的选矿厂(“87 - 66”机选厂),综合回收氧化锂精矿和钽铌精矿。选厂工艺流程简图(图 6-7-6)。根据可可托海矿伟晶岩体分带开采的特点,选厂采用三个系统分别对三种类型的矿石(铍矿石、锂矿石、钽铌矿石)进行选别。采用联合选矿工艺综合回收矿石中的锂铍钽铌矿物。先利用重力-磁法-电磁法选矿,从原矿含量只有 0.01% ~ 0.02%(Ta、Nb)203 的原矿中选50% 以上的(Ta、Nb)203 钽铌精矿,然后再用碱法锂铍优先浮选,先优浮选锂再选铍。
可可托海选厂选矿工艺的不断改进,使我国花岗伟晶岩类型矿石钽铌、锂、铍选矿工艺水平进入世界先进行列。
6. 选矿技术的发展方向
在美国、日本、德国等国家对选矿技术的发展非常重视,选矿技术的不断进步和创新,促进了这些国家矿产资源的开发和综合利用沿着可持续发展前进。在矿物破碎方面,美国开发了超细破碎机和高压对滚机,降低球磨机入料粒度,节约了能耗。同时在不断研究外加电场、激光、微波、超声、高频振荡、等离子处理矿石对粉碎和分选的影响。在矿物分选方面,已经或正在研究“多种力场”联合作用的分选设备,并不断将高技术引入选矿工程领域,诸如将超导技术引入磁选,将电化学及控制技术引入浮选等。在选矿工艺管理方面,将工艺控制过程自动化,并将“专家控制系统”与“最优适时控制”相结合,以达到根据矿石性质调整控制参数,使选矿生产工艺流程全过程保持最优状态。
随着我国国民经济的快速发展,对矿产品的需求不断增长,选矿工程技术面临着资源、能源、环保的严峻挑战和发展机遇。以下领域的技术创新将是今后选矿的发展方向:
一是研究开发高效预选设备、高效节能新型破磨与分选设备,以及固液分离新技术与装备,大幅降低矿石粉碎固液分离过程的能耗。
二是研究各种能场的预处理对矿物粉碎和分选行为的影响,开发利用各种能场的预处理新技术,以提高粉碎效率和分选精度。
三是开发高效分选设备、高效无毒的新药剂,重点研究复合力场分选新设备、多种成分协同作用的新药剂以及处理贫、细、杂难选矿石的综合分选新技术。
四是在矿石综合利用研究中,开发无废清洁生产工艺,加强尾矿中矿物的分离、提纯、超细、改性的研究,使其成为市场需要的产品,为矿物物料工业向矿物材料工业转化提供新技术。
五是大力将高新技术引进矿物工程领域,重点开展矿物生物工程技术、电化学调控和电化学控制浮选技术、过程自动寻优技术,以及高技术改造传统产业的新技术研究。
六是加强基础理论与选矿技术相结合的新型边缘科学研究,促进新一代矿物分选理论体系的形成,并派生出新兴的矿物分选和提纯技术。
㈧ 本人想投资高岭土加工行业,现在就是个小白,有许多问题,忘大家指点!
高岭土煅烧加工出产工艺,归于非金属矿产加工范畴。首先是选矿,将矿石进行破碎,磨成325目以下的粉料。然后将粉料送入到浆桶内参加水及分散剂拌和打浆,进行超细破坏至4500-6000目;接着再将超细破坏后的粉浆进行枯燥打散,送入煅烧炉进行煅烧,煅烧时参加总分量1-3%的助白剂,助白剂是由精煤、硫酸钠及氯化钠组成,按分量10∶0.3∶0.2进行混合。
煅烧温度为970-990℃,时刻为30-40分钟;最终打散包装为制品。经过使用本工艺技术所煅烧出的高岭土产品,白度可到达90~95,粒度可到达4500~6000目。本产品的高白、超细煅烧高岭土产品,首要用于造纸、高级涂料等工业范畴。而为了满意造纸、塑料和橡胶制品等工业对高岭土有较高细度的要求,就必须要添加高岭土的细度,然后进一步进步产品的质量。
超细磨矿工艺首要有磨剥法、高压挤出法和气流破坏法等。高岭土磨粉设备一般选用雷蒙磨粉设备或许立式磨粉机等。雷蒙磨又称雷蒙磨粉机。它首要适用各种矿粉制备、煤粉制备,比方高岭土、石膏矿、煤炭等材料的细粉加工,所以它在高岭土出产线中的使用是不可或缺的。
㈨ 提高河南省几种优势非金属矿产开发利用程度的主要对策和建议
依据当前世界上非金属矿开发利用主要发展趋势,以及河南省非金属矿资源和利用现状,本着“有所为,有所不为”的原则,发展河南省非金属矿工业必须服务于河南省的经济建设,为河南省工业、农业、高新技术产业的发展提供优质的非金属矿原料;同时着眼于国内和国际市场,扩大内销、外销,增加河南省的财政收入。发挥科技是第一生产力的作用,加强科研院所,尤其是加强国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心、洛耐院、三磨所等科研单位与厂矿的密切合作,联合攻关,形成一批带动性、示范性的成果,尽快改变仅生产原料和初加工产品的落后局面,加速非金属矿工业从简单劳动密集型向技术开发型的转变,向深加工产品的产业发展方向转变,提高厂矿的经济效益,变资源优势为经济优势。
下面列出的非金属矿是河南省“十五”至2010年重点开发的非金属矿产:①蓝晶石、红柱石、硅线石;②信阳上天梯膨润土、珍珠岩、沸石、凝灰岩等多种非金属矿;③铝土矿和耐火粘土;④石墨;⑤金红石;⑥绢云母;⑦霞石正长岩;⑧天然碱。
在河南省的非金属矿工业中,重点发展以下产业。
一、巩固和发展耐火材料工业优势,进一步提高耐火材料原料矿产加工工艺水平
河南省耐火原料矿产,除储量大外,品种也较齐全,耐火粘土包括高铝矾土、硬质粘土(焦宝石)、软质半软质粘土、铁矾土等,还有可供生产优质、特种耐火材料的蓝晶石、硅线石、红柱石(称为“三石”)以及镁橄榄石等。目前已形成了开采原矿250万t/年、耐火材料150万t/年的生产规模。尽管如此,可供开发利用的资源严重不足,原因是低品位矿石储量多,优质的高品位少。某些外贸出口单位和耐火材料厂竟相收购Al2O3含量大于85%的高铝熟材,铝厂只收铝硅比大于8~10的富矿,这势必造成乱采滥挖,矿山采率只有30%~40%,优质高铝粘土迅速减少,资源遭到破坏和浪费。面对这种现象,除加强政府部门的行政管理,认真贯彻《中华人民共和国矿产资源法》,做好资源开发的统筹规划外,更重要的是加强中低品位(生料中Al2O3含量60%以下)矿石的选矿提纯工艺研究,以补充短缺的优质高品位矿石资源,在保证耐火材料工业持续健康发展的同时,也保证高铝水泥和氧化铝生产对高铝矿石的需求。
依靠科学技术进步,改进采矿、选矿和煅烧生产工艺技术及装备水平,是提高我省耐火粘土矿产品质量的关键。开采过程中要减少混级,同一级别的矿石也应取均化等措施,确保供矿成分的稳定和矿石的质量。改进煅烧窑炉和采用先进的煅烧窑炉是提高耐火粘土熟料质量的重要措施。在煅烧生产中应逐步淘汰一些直径小、进出料口高差小的土竖窑,改造和推广直径大于3.0m、进出料口高差10m的大型煅烧竖窑,有条件的地方还可建一些100m3以上的倒焰窑或0.3×60m的回转窑,使煅烧熟料的质量档次不断提高,以增强市场竞争力。
依靠科学技术的进步,更新我省耐火粘土产品结构。对于优质高铝粘土资源(杜家沟、贾家洼等)应向深加工方向发展,用于生产镁铝尖晶石、莫来石等优质高铝硬质耐火材料。
针对目前精矿品位低、回收率低、经济效益差的情况,应加强对“三石”选矿工艺的研究。蓝晶石的酸性矿浆选矿工艺所获得的精矿品位比碱性矿浆选矿工艺偏高,但对设备腐蚀较严重,脱泥作业带走一部分细粒蓝晶石,使之回收率降低。碱性矿浆选矿工艺的药剂制度比前者严格,对矿石的适应性差,为了保证精矿品位,有时不得不将入选矿石的品位提高,从而增加了选矿成本。硅线石、红柱石选矿中也有类似问题,因此对河南省“三石”选矿工艺的研究是十分重要的。
今后应以隐山蓝晶石,内乡、镇平、桐柏硅线石,西峡红柱石为开发对象,重点解决“三石”矿物的工艺特性研究,石英、云母、石榴子石等主要伴生矿物综合利用研究,变“三石”资源优势为经济优势。简而言之,中国的高铝矿物开发利用基地应在河南南阳地区形成,其产品将在国内外市场占有重要地位。
目前,我省的“三石”以开采富矿、优质矿、经选矿处理销售选矿精矿为主,在用其生产特种耐火材料制品的研究上有待于加强。应向高档次、市场急需的系列红柱石砖、硅线石砖、不定形耐火材料方向发展。增加高附加值的优质、高档次耐火制品比例,改变只卖原料和初低产品的局面。
为满足国内冶金和其他高温工业发展的要求,并增加在国际市场上占有的份额,应尽快研制开发出一批技术含量高,市场前景好,可进行产业化的优质合成耐火原料和高效制品,如烧结料、电熔料、还原氮化料、优质不定形耐火材料等。
建成一批技术上有代表性,经济上有辐射性,可带动相关产业并具有一定规模的优质高效耐火原材料基地。如千吨级滑板、千吨级连铸水口、千吨级透气塞、千吨级优质窑具、千吨级新型不定型耐火材料、千吨级新世纪焦炉硅砖等生产基地。
调整产品结构,普通耐火制品下降至40%以下,不定形耐火材料比例增至35%以上,优质高效耐火材料产值要占70%以上。培育一批管理先进、技术创新能力强、年产值在1~5亿元的优势骨干企业。
二、强化上天梯非金属矿产综合利用程度,加强原矿深加工工业的发展
信阳上天梯非金属矿是国内少有的特大型多种非金属矿床。其中珍珠岩、膨润土、沸石、凝灰岩等工业储量之大、质量之佳已驰名中外。矿区具有良好的经济、交通、地理环境。该矿虽已开发多年,但资源并未得到合理利用,基本上以出售原矿为主,经济效益很差。要摆脱这种现状,必须充分地合理开发利用上天梯所有的矿种,加强科学试验研究力度,扩大各种深加工制品品种及应用领域。
首先是珍珠岩,它是轻质建筑材料的主要原料。高速发展的建筑业对建筑材料提出了更高的要求,需要大量的高强度、轻质量、保温隔音性能好、扩大使用面积、提高施工进度的新型建筑材料。根据建筑市场的需求,主要应开发以下产品:轻质珍珠岩内墙板、轻质珍珠岩外墙板、轻质珍珠岩墙体砌块、珍珠岩吊顶装饰板、高档珍珠岩屋面保温砖瓦等。要开发这些产品,要注意解决以下几个技术问题。
一是改造现有的珍珠岩膨胀炉或引进新型膨胀炉。目前使用的膨胀炉膨胀倍数小,-60目珍珠岩不能入炉,生产效率低,污染严重,尤其是不能膨胀出符合建筑业要求的珍珠岩板材原料玻壳状珍珠岩微珠。日本人却大量购买上天梯珍珠岩砂,生产出各种粒级的玻壳珍珠岩微珠,制成各种颜色的高档轻质建筑板材。
二是加强对珍珠岩矿粉综合利用的研究,扩大其应用范围。尤其是-60目矿粉的利用。除了改进与制造新型膨胀炉、扩宽入炉矿粉粒度范围外,应加强对其用作陶瓷原料、珍珠岩泡沫制品、助滤剂原料、磨料、填料以及化工制品的硅源的试验研究,以解决资源的浪费和环境污染问题。
三是要研制出生产珍珠岩板材的工艺流程。从配制、搅拌、成型、养护、烘干到包装入库,形成一套高效、低成本、完整的生产流程,彻底改变目前手工操作的落后生产方式。
四是应研制出新型实用的早强固化粘合剂,这是生产珍珠岩板材所必需的材料,这种粘合剂必需具有粘合效果好、牢固、耐候、无毒、价格低廉等特点。
除上述之外,珍珠岩的新用途不断被人们发现。例如,作吸附剂:动物粪便快速除臭,用盐酸或硫酸活化后用于废水和废物的纯化剂;作载体材料:用于杀虫剂、除草剂载体,再吸附药剂后仍具有流动性。还可用于珍珠岩水泥砂浆,具有阻燃、绝缘性好的特点,比常规水泥砂浆轻60%;如果填加增强纤维,抗裂强度高,珍珠岩水泥浆易于使用。珍珠岩微粉是质量较佳的橡胶、塑料填料。
上天梯膨润土矿的主要产品是原矿经细磨后的-200目的钙基粉,其工艺性能欠佳,经济效益很低。要彻底改变依靠生产-200目钙基粉为主的落后面貌,首先必须解决膨润土矿提纯工艺技术和设备问题,只有提纯的原料才能加工出高附加值产品。针对蒙脱石含量不同的提纯产品,开发有机膨润土、锂基膨润土、高效活性白土系列产品、高质量铸造土等。
目前上天梯沸石矿主要做水泥原料,应加强在农业、环保等领域的应用。
上天梯的凝灰岩中含铁较高,除铁后做玻璃原料替代部分纯碱。
上天梯非金属矿为多种非金属矿床,集多矿为一地,这是得天独厚的优势。矿区具有良好的经济、交通、地理环境,经多年开发已有一定基础。应加强对上天梯矿的投资力度,组织科技攻关,改造更新陈旧设备,以生产市场对路的深加工产品为主,逐渐将上天梯矿建成我国非金属矿综合开发利用的一个基地。
三、充分开发利用石墨,加强石墨深加工技术的研究
石墨是河南省较优势非金属矿产之一,主要分布在豫西和豫西南山区,储量较丰富。其中灵宝鳞片石墨矿和西峡隐晶质石墨矿在国内外均有一定的知名度。由于石墨具有特殊的晶体结构和晶体化学性质,使其具有一系列的优良特性。
石墨被应用于冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等领域。在耐火材料中,用来制作石墨坩埚、钢锭保护剂、镁碳砖、冶金炉内衬等,在电器工业中做电极、电刷、碳棒、垫圈等。铸造业是天然石墨的主要应用领域,其用量约占石墨总量的1/3。
石墨的开发在河南已有相当的规模。目前,已建国有、集体、个体的石墨采选企业有上百家,以生产中低碳石墨为主,少量高碳石墨,但经济效益不理想。石墨原矿每吨不足百元,中碳石墨200~800元/t,高碳石墨3000~5000元/t,而超细石墨粉、石墨乳等深加工产品每吨可达2000~10000美元,价差很大。为能使我省石墨矿产资源优势迅速转化为经济优势,提高在国内外市场的竞争能力,应加强以下几方面工作。
加强石墨提纯工艺研究。
河南省近百家石墨采选厂,多数以生产低碳石墨为主,只有少数厂家用这种低碳石墨生产中、高碳石墨。石墨的可浮性极好,通常采用二号油、煤油、水玻璃石灰等药剂很容易生产出低碳石墨。生产高碳石墨目前除采用机械选矿方法外,还有化学提纯法、高温提纯法、联合法。机械选矿主要采用了高效磨矿技术及设备,如振动磨矿机、塔式磨矿机、立式磨矿机等,使石墨鳞片之间、石墨鳞片与脉石充分解离,再经浮选获得高碳石墨。高温提纯是将石墨置于特制的电炉中,隔绝空气加热到2500℃时,石墨中杂质挥发逸出。化学提纯分为干法和湿法,干法提纯是将活性气体(如氯气)与石墨中的杂质发生化学反应,使杂质转化为易挥发物质从石墨中逸出;湿法提纯有烧碱法、苏打法、低温碱浸法。目前使用最多的是氢氧化钠法:将NaOH与石墨混匀,在500℃以上的温度下熔融,这时石墨中含硅矿物转化为可溶性硅酸盐,然后水洗脱硅,脱硅后的产物用HCl在常温下浸出,使其中金属离子转化为可溶性氯化物,再水洗脱出。除去二氧化硅,然后再置于1500℃温度下煅烧,除去残余杂质,可获得99.99%的高纯石墨。从上述可见,石墨的提纯,设备与工艺中磨矿是关键,应加强磨矿设备的研制与改进。高碳与高纯石墨的制取选矿工艺难度很大,主要应用化学法和高温法,目前我省在这方面的研究工作开展得十分有限。因此,应加强这方面试验研究的投入力度。
石墨提纯中注意保护石墨鳞片。
石墨分为鳞片石墨和无定形石墨(非晶质石墨)。鳞片石墨的鳞片大小不同,它们的用途和价值差别很大,大鳞片用途广,其价格比中细鳞片高数倍。因此在石墨提纯中,除要求提高精矿的品位和回收率外,保护石墨鳞片也是十分重要的。保护大鳞片石墨不受破坏就成为制定选矿工艺流程的主要因素,石墨选矿流程大多采用多段磨矿、多段选别的流程。由于中矿返回资数多,性质各异,故中矿返回位置的选择十分重要,它直接关系到流程结构的合理性。此外还必须注意的是选择合适的磨矿设备。
加强制取膨胀石墨及制品的研究
可膨胀石墨是由天然晶质鳞片石墨经酸性氧化剂或电解氧处理后获得的。可膨胀石墨经加热后可迅速膨胀几十倍至几百倍,膨胀后呈纤维型蠕虫状石墨膨体,称之为膨胀石墨或柔性石墨。膨胀后石墨仍保留晶体的六角形骨架结构,因此它仍具石墨原有的优良性能,同时又增加了成型可塑性、柔韧延展性、密封性等宝贵性能。
将可膨胀石墨变为膨胀石墨的热源有电加热、气体燃料加热、微波红外加热、激光热等。加热膨胀炉型有立式膨胀炉、卧式膨胀炉和微波炉。膨胀石墨主要用于高级密封材料,采用碾压、模压、挤压等方法加工成所需要的板、管、槽、柱等制品。其次,可膨胀石墨在钢铁工业中是发热剂不可缺少的主要原料。
胶体石墨也称为石墨乳,是含碳99%以上,粒度-5μm,加水及添加剂后制成的。常见的胶体石墨制品有模锻石墨乳、显象管石墨乳、拉丝石墨和石墨节能油。主要用作模锻、拉丝工艺中的润滑剂,在电视机显象管中做涂料用,如外涂石墨乳、锥体石墨乳、管颈石墨乳、黑底石墨乳、销钉石墨乳,涂敷部位不同,对其性能要求也不同。
膨胀石墨、胶体石墨及其制品均为高科技、高附加值产品,加大对它们的生产工艺及设备的科研力量,将会为我省的资源优势转化为经济优势带来更多的机遇。
四、加强填料非金属矿产的开发利用
塑料、橡胶、造纸、涂料、粘结剂、化妆品等工业产品需要大量的非金属矿物做填料。在这些工业产品中,非金属矿物加入量从20%~60%不等,一般在20%~30%。做填料的非金属矿物种类较多,如方解石、白云石、白垩土、滑石、硅灰石、高岭土、云母等,这些矿物填加剂的选择可因地制宜。
在填料非金属矿的开发中要解决提纯、增白、微粉的粒度及粒径分布、表面改性等技术。
五、加强农用非金属矿产的开发利用研究
河南是一个农业大省,人口多,耕地少,提高农作物产量任务十分繁重,除需要科学种田外,还要靠增加肥料,施用氮、钾、磷肥是主要途径。我省农用非金属矿有:含钾岩石、沸石、蛇纹石、石灰石、硅石、膨润土、珍珠岩、麦饭石等。加强农用非金属矿的开发研究,建立3~5个保肥及土壤改良用非金属矿的示范工程,再向全省推广,必将产生巨大的经济效益。
六、加强有出口创汇潜力的宝玉石开发
河南省宝玉石资源丰富,其加工工业具有悠久历史。近年来,南阳镇平已成为国内最大的珠宝玉器集散市场和生产基地。为建立宝玉石科工贸一体化的产业结构,扩大宝玉石出口规模,增加宝玉石创汇能力,应加强以下几方面工作。
(1)合理开发,保护资源,加强找矿。河南省宝玉石已有近千年的开采历史。闻名遐耳的南阳独山玉,1994年底保有储量仅1.96万t,按现有储量计,独山玉保证生产限仅20年。密玉、梅花玉、米黄玉等玉石保证生产年限也只有10年。这些玉石的储量不久即将告罄。在珠宝市场蓬勃发展的今天,也出现了宝玉石开采和寻找的热潮,同时也给宝玉石的合理开采带来了诸多的弊端。主要表现在无计划无规章乱采乱挖,只采好料,大量丢弃一般料的掠夺式开采,致使名贵品种资源危机。独山玉、密玉、梅花玉等就面临着这样的局面。因此,必须建立规章、法制,合理而有计划地进行开采,对名贵品种应加强资源保护,坚决防止“有水快流”观念、行为的泛滥。在我省宝石发现种类虽多,但是大多都没有探明储量。如南阳的紫晶、泌阳的茶晶、卢氏南部含有稀有金属伟晶岩中的绿柱石、红蓝绿彩色电气石等,地质勘探程度都很低。资源是发展宝玉石业的基础,所以,加大宝玉石资源的地质勘查工作是当务之急。
(2)改革工艺,提高产品质量,取得更大的经济效益
我省宝玉石加工工厂繁多,但多数是较小的或家庭式的手工作坊,工艺原始落后,设备陈旧,除少数厂家外,精品甚少,一般加工比较粗糙,制品的光洁度、磨制精度较差,创新制品少,好料加工不出好产品,难于参与国内外市场的竞争。因此,有必要引进先进的加工设备,培养高级工艺设计人才;除发展完善传统的工艺品外,还应开拓适合国内外不同阶层品位的新工艺品。
(3)建立健全我省珠宝市场体系,制定市场行规,保护我省珠宝行业。
在上述重点发展的非金属矿产业中,建议建立以下开发基地和示范工程:①在南阳地区建立“三石”开发利用基地;②建立信阳上天梯多种非金属矿综合利用开发基地;③建立2~3个农用非金属矿示范工程。