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    硅灰石多少钱一吨 硅灰石的加工与应用

    分类:申请书格式 时间:2019-04-12 本文已影响

      摘要:硅灰石是一种新兴非金属工业矿物, 是天然产出的偏硅酸盐纤维矿物,由于其优异的工业特性而被广泛应用。本文主要简述了硅灰石结构类型、分布、加工以及其在国内工业生产中的广泛应用。
      关键词:硅灰石 选矿 加工 应用
      
      1、前言
      硅灰石是国内外新兴的一种工业矿物。灰石在硅工业方面的开发利用始于二十世纪六十年代的国外, 而其初期主要应用于陶瓷工业。目前对硅灰石的一般定义是指由于变质作用而形成的钙质偏硅酸盐矿物,常用分子式CaSiO3或Ca3(Si3O9)表示,具体组分随着其成因类型的改变而有所变化。硅灰石晶体常见的为β型,表现为放射状、纤维状、针状集合体、即使微小颗粒仍保持其针状结构,外观常呈现白或灰白色。几十年来随着国内对硅灰石加工应用等方面不断的研究发展,现硅灰石已在造纸行业、陶瓷行业、塑料行业及环保材料等方面得到广泛的应用。目前, 全世界年产硅灰石60 万t 以上, 国内硅灰石产量约30 万 t , 约占世界总产量的50% 。但是, 国内硅灰石加工和应用的总体水平不高。
      2.硅灰石的类型、分布
      目前, 硅灰石矿石工业类型主要包括大理岩型和矽卡岩型两大类。目前,世界上已有许多国家发现了丰富的硅灰石矿藏,现已查明的储量已达约2 亿吨,而远景储量更是将达到4 亿吨。硅灰石的主要分布国家为芬兰、印度、美国和墨西哥等。我国第一处具有工业规模的硅灰石矿藏是1975 年在湖北大冶小箕铺发现的,自此以后,我国又先后在吉林、浙江、江西、河北、新疆、安徽、湖北、湖南等省发现了多处硅灰石矿藏,但其中以吉林和湖北两地的硅灰石储量最为丰富,品质也最为优良。
      3、硅灰选矿提纯石
      目前, 硅灰石选矿产品在发达国家主要为机选产品, 而在我国及不发达国家则主要为手选产品。硅灰石选矿理论和实际应用研究还不多, 硅灰石选矿方法目前主要为强磁选、浮选和强磁选一浮选联合流程或配合光电选或静电选预选流程。现在最典型的两个选矿厂是美国纽约福克斯诺硅灰石选厂和芬兰公司拉彭兰塔硅灰石矿选厂。前者采用高梯度磁选, 从硅灰石品位50%—60% , 含石榴子石??最初高达40%和其它杂质的原矿中, 选出精矿品位75% 硅灰石精矿; 后者从单一浮选流程改为浮选一强磁选流程后 , 又改为光电选一浮选一强磁选联合流程, 浮选精矿品位可80%—90%, 但选矿回收率平均只有18%—20%。在芬兰, 对于硅灰石平均品位18%—20%、脉石为方解石和透辉石的矿石, 则采用光电选一浮选工艺提纯。我国已在十几个省发现了具有商业价值的硅灰石矿, 并已建矿开采售矿 , 但主要为手选产品, 目前尚无硅灰石选矿厂, 但理论和应用研究相对活跃。袁继祖等报道了硅灰石与透辉石浮选分离理论研究结果 , 指出采用十二烷基盐酸胺作捕收剂, 单宁酸作抑制剂, 能有效地浮选出硅灰石。毛矩凡等用浮选试验、ζ电位测定和XPS 能谱分析, 研究硅灰石的可浮性和与方解石的分离, 指出硅灰石表面主要是Si 和O, 而Ca 则隐蔽在矿物内部, 纯硅灰石不能被阴离子捕收剂浮选 , 需金属离子活化后才能浮选。同时用十二胺作捕收剂, 六偏磷酸钠或淀粉作方解石抑制剂, 可实现这两种矿物的有效分离。张守祥等从硅灰石与石英浮选性质的差异和提高两者分离选择性出发 , 研究了十二胺和十二胺加油酸及硫酸、水玻璃、硅酸钠和六偏磷钠对脱硅指标的影响, 指出在弱酸性介质中 , 十二胺与油酸钠混合使用, 可加强对石英的捕收能力, 提高浮选过程的选择性, 两种矿物能够达到有效分离。硅灰石的浮选提纯, 在工艺上仍采用反浮选法。申余庆等对大顶山低品位硅灰石采用氧化石腊皂作方解石的捕收剂, 水玻璃作硅灰石和石英抑制剂 , 在中性介质中可实现方解石与硅灰石和石英等矿物的分离 ; 用W—50(以类捕收剂为主的脂肪酸混合药剂)作石英的捕收剂, 硫酸作介质调整剂, 能有效的分离硅灰石与石英 , 不仅硅灰石精矿能达到一级品要求, 而且在二级品时, 能实现无尾矿分选。方和平等对富含石榴子石、透辉石和石英的矽卡岩型硅灰石矿的选矿提纯, 进行了比较深入的研究。
      4、硅灰石的深加工
      硅灰石的加工方式主要可分为提纯、超细加工和表面改性三种,提纯是其中最为基本的加工方式,其目的主要是为了剔除矿石中的有害铁矿物,从而提高矿石的品质。目前用于硅灰石超细加工的设备一般有气流磨、砾磨机、高速机械冲击式磨机等。硅灰石的表面改性情况会对其在基体材料中的分散性、成型特性、界面结合状态、流平性能等造成直接影响,因此,表面改性技术是决定硅灰石能否广泛应用的关键。常用的硅灰石的表面改性主要有3 种方法:机械力化学吸附包膜法和偶联剂化学浸渍法。
      5、硅灰石的利用
      5.1 硅灰石在陶瓷行业的应用
      硅灰石以其独特的矿物质学、物理化学性质而深受陶瓷工业的业者们青睐。硅灰石在陶瓷工业中的主要作用有:(1)降低烧成温度和周期;(2)提高生坯体和烧成坯体的温度;(3)减少坯体的烧成收缩和湿膨胀;(4)减小玻璃相的粘度;(5)易于成型。可用于生产釉面砖、卫生瓷、电力瓷、高频低耗无线电瓷、化工陶瓷等器具。
      5.2 硅灰石在塑料行业中的应用
      在以前的研究中,硅灰石由于与聚丙烯的相容性差,导致填充改性效果并不理想。近年来对硅灰石的表面改性研究已取得了一定的效果,对硅灰石改性塑料的研究也有了很大程度的进步,如聚丙烯/硅灰石复合材料、聚乙烯/硅灰石复合材料、尼龙/硅灰石复合材料、其他聚合物/硅灰石复合材料等都已取得喜人成果。
      5.3 硅灰石在环保材料中的应用
      在人人都注重健康的现代,石棉由于其内含有致癌物质的弊端而难以发展。而经过处理后硅灰石则可以取代石棉应用于摩擦材料领域,减少环境污染。沈上越等已经以改性针状硅灰石作为复合增强体制备出了各项性能指标均符合国家标准的汽车刹车片材料。此外,硅灰石可以通过吸附作用除去废水中的有害杂质,净化水质。
      6、结束语
      硅灰石是一种新兴矿物材料,它具有独特理化性能的,因此有很大的优势及发展前景。随着社会的进步,科技的发展,毫无疑问硅灰石今后的研究方向将会更加多元化。例如纳米科技的发展,离子尺寸达到纳米数量级时表现出的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、以及宏观量子隧道效应等,指引着硅灰石朝纳米化方向研究和开发。相信在不久的将来,硅灰石将会被应用于更多的领域,为人类社会创造更多价值。
      参考文献:
      [1]张凌燕等.我国硅灰石资源开发利用现状及发展趋向.矿产保护与利用.2002.11
      [2]张梦显.中国硅灰石的崛起.中国非金属矿工业导刊.2005.5
      [3]刘晓文.硅灰石粉末的制备和应用现状.矿产保护与利用.2001.1
      [4] 张梦显等. 浅谈硅灰石的深加工及应用. 非金属矿. 1992. 6
      [5] 沈宝琳. 非金属矿深加工技术的内涵 . 中国非金属矿工业导刊. 1999. 6
      [6] 毛钜凡等.硅灰石与方解石的浮选分离研究.矿冶工程. 1991. 11
      [7] 丁 浩等.矿物表面改性研究的现状与前景展望.矿产保护与利用. 1997.2

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