第一節(jié) 菱鎂礦的概述
菱鎂礦是一種碳酸鎂礦物,它是鎂的主要來(lái)源。含有鎂的溶液作用于方解石后,會(huì)使方解石變成菱鎂礦,因此菱鎂礦也屬于方解石族。富含鎂的巖石也會(huì)變化成菱鎂礦。菱鎂礦中常常含有鐵,這是鐵或錳取代掉鎂的結(jié)果。菱鎂礦白色或灰白色,有玻璃光澤,含鐵的菱鎂礦會(huì)呈現(xiàn)出黃到褐色。如果呈現(xiàn)出晶體就是粒狀,如果不顯出晶體則是塊狀。菱鎂礦除提煉鎂外,還可用作耐火材料和制取鎂的化合物。
第二節(jié) 我國(guó)菱鎂礦提純方法
盡管我國(guó)的天然菱鎂礦資源十分豐富,但經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)采,商品級(jí)的菱鎂礦已越來(lái)越少,特別是高品位的菱鎂礦在某些地區(qū)已不能滿足生產(chǎn)需要。而低品位的菱鎂礦又不能直接用于高檔產(chǎn)品的生產(chǎn),尤其是大量的級(jí)外菱鎂礦得不到利用,造成菱鎂礦資源的浪費(fèi)。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮,為了更好的利用資源,利用選礦方法脫除菱鎂礦的雜質(zhì)硅,將低品位菱鎂礦變成能煅燒的優(yōu)質(zhì)耐火材料。以解決菱鎂礦資源利用率低和高品位菱鎂礦短缺的問(wèn)題。
第一種是浮選法:是處理菱鎂礦的主要提純方法之一,對(duì)于脈石礦物為滑石、石英等以硅酸鹽礦物為主的礦石,浮選時(shí)通常在礦漿自然ph下,添加胺類(lèi)陽(yáng)離子捕收劑和起泡劑就能達(dá)到良好的效果,將菱鎂礦純度提高到95%-97%。
第二種是輕燒:菱鎂礦在750-1100℃溫度下煅燒稱(chēng)輕燒;,其產(chǎn)品稱(chēng)輕燒鎂粉。由于菱鎂礦燒減量一般為50%左右,因此通過(guò)輕燒,礦石中mgo含量幾乎可提高1倍。從這一意義上講,輕燒是最有效的mgo富集手段。此外,輕燒也是菱鎂礦熱選和某些重選的預(yù)備作業(yè)。輕燒鎂具有很高的活性,是生產(chǎn)高體密鎂砂的理想原料。
第三種是熱選法:利用菱鎂礦與滑石在熱學(xué)性質(zhì)上的差異,經(jīng)煅燒后造成二者之間的密度差與硬度差,再經(jīng)選擇性破碎及簡(jiǎn)單的篩分或分級(jí)使礦物得到分離。熱選是將菱鎂礦在800℃ ~ 1000℃下煅燒,形成多孔、體輕、耐壓強(qiáng)度低的顆粒。而含硅酸鹽礦物的滑石、綠泥石等的強(qiáng)度逐漸提高,白云石的強(qiáng)度比煅燒后的菱鎂礦高出30~33倍。利用這種差異,將煅燒后的菱鎂礦破碎、篩分、分級(jí),可使菱鎂礦富集到細(xì)顆粒級(jí)別中。
第四種是重選法。重選主要是利用菱鎂礦與雜質(zhì)礦物密度間的差異進(jìn)行分選的一種方法。主要采用跳汰、搖床及重介質(zhì)等方法。由于菱鎂礦與脈石礦物的比重相差不大,所以直接用重選法處理菱鎂礦效果很差。但是將菱鎂礦煅燒30 分鐘后,菱鎂礦密度可由2. 7g /cm~2. 8g /cm降低到1. 3g /cm~1. 4g /cm。美國(guó)的菱鎂礦選礦部分采取了重介質(zhì)選礦的方法。
第五種是化學(xué)選礦?;瘜W(xué)選礦用于處理雜質(zhì)呈微細(xì)浸染或以類(lèi)質(zhì)同相存在的菱鎂礦。通常是將原礦或經(jīng)煅燒的礦石用浸取劑浸取,再采用不同的方法將雜質(zhì)沉淀分離出去。根據(jù)浸取液的不同,化學(xué)法又分為鹽酸法、碳酸氫鹽法、銨法等?;瘜W(xué)法又稱(chēng)為即浸出法。
此外,還有輻射揀選法、磁選、電選、生物微生物浸出等,現(xiàn)已很少使用。
菱鎂礦選礦方法的確定與成礦原因和形式、雜質(zhì)成分等密切相關(guān),且與對(duì)精礦品質(zhì)要求有關(guān)。所以,需做詳細(xì)的礦物學(xué) 分析 和選礦試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇最佳的試驗(yàn)方法和流程。所以,要根據(jù)菱鎂礦具體的成因和賦存狀態(tài)選擇最適宜的選礦方法。
我國(guó)菱鎂礦資源豐富,礦石質(zhì)地優(yōu)良,菱鎂礦及鎂制品在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)需求旺盛,再加上政策支持等因素,正是鎂產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)期。鎂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會(huì)繼續(xù)迅速發(fā)展,前景主要涉及以下幾點(diǎn):長(zhǎng)壽命、低消耗的鋼包系統(tǒng)用耐火材料;高效連鑄連軋系統(tǒng)用耐火材料;戶外精煉系統(tǒng)用耐火材料;高性能不定形耐火材料;適應(yīng)新施工方法的耐火材料;水泥、有色、石化、陶瓷等工業(yè)關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵部位用高性能耐火材料和有利于環(huán)保和生態(tài)的耐火材料。
第三節(jié) 目前我國(guó)菱鎂礦資源開(kāi)采利用過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題與產(chǎn)業(yè)建議
1、菱鎂礦資源使用過(guò)于粗放,低品位菱鎂礦沒(méi)有合理利用,造成資源的利用效率嚴(yán)重偏低。從目前來(lái)看,菱鎂礦資源的無(wú)序?yàn)E采已經(jīng)帶來(lái)了許多嚴(yán)重問(wèn)題。在大多數(shù)情況下,我國(guó)的菱鎂礦資源很難因其具有某種特殊的物理或化學(xué)性質(zhì)而被認(rèn)定為世界高品位的原料,或與世界其他主產(chǎn)國(guó)的原料相比具有獨(dú)特性,致使我國(guó)的菱鎂礦資源只具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
2、由于大多數(shù)鎂及鎂鹽 行業(yè) 規(guī)模小,技術(shù)及裝備水平低下,多以技術(shù)含量低的低附加值產(chǎn)品為主,資源優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分發(fā)揮,仍然沒(méi)有擺脫以資源和環(huán)境換取生存的開(kāi)發(fā)模式。
3、菱鎂礦資源浪費(fèi)嚴(yán)重,礦山環(huán)境問(wèn)題突出。礦山開(kāi)采粗放,“采富棄貧”嚴(yán)重,使相對(duì)較低品位的礦石都未能充分利用,造成資源極大浪費(fèi)。近年來(lái)特級(jí)礦已十分罕見(jiàn),一級(jí)礦緊缺,礦石質(zhì)量滑坡導(dǎo)致鎂砂的MgO含量平均下降0.5%以上。
4、廢棄礦堆積大量占地,燒結(jié)鎂砂工藝落后,環(huán)境污染嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。菱鎂礦區(qū)廢棄的有利用價(jià)值的礦石高達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸。造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染及生態(tài)破壞。還存在燒結(jié)鎂砂工藝落后、原料利用率低、能耗高、煙(粉)塵治理難度大和環(huán)境污染嚴(yán)重等一些問(wèn)題。
我國(guó)菱鎂礦及鎂產(chǎn)品在世界礦產(chǎn)市場(chǎng)中占有重要地位,但在菱鎂礦開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中存在著許多問(wèn)題,如菱鎂礦的盲目開(kāi)采導(dǎo)致資源利用率低,不合理的選礦流程無(wú)法滿足低品位礦石的分選等,我們應(yīng)該制定綠色、環(huán)保節(jié)能的生產(chǎn)方案,提高產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
(1)合理開(kāi)采,高效利用資源
我國(guó)礦山公司對(duì)于菱鎂礦的開(kāi)采,通常是沒(méi)有 規(guī)劃 、盲目開(kāi)采,致使菱鎂礦綜合利用率極低,低品位菱鎂礦得不到綜合利用,造成礦石大量被丟棄浪費(fèi),同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成極大破壞。采場(chǎng)應(yīng)該進(jìn)行合理 規(guī)劃 ,充分有效的利用現(xiàn)有資源,提高菱鎂礦綜合利用率,同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量,延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。對(duì)低品位菱鎂礦進(jìn)行分選提純,解決優(yōu)質(zhì)菱鎂礦短缺的問(wèn)題。合理回收菱鎂礦廢棄區(qū)域的優(yōu)質(zhì)礦石,避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
(2)選擇適宜的選礦流程
由于低品位菱鎂礦不能直接用于生產(chǎn)高檔材料,為避免造成資源浪費(fèi),可以利用選礦方法進(jìn)行選礦提純,提高菱鎂礦的品位,使低品位菱鎂礦可以應(yīng)用到高等材料生產(chǎn)中,既可以提高菱鎂礦資源開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,又可以解決高品位菱鎂礦短缺的問(wèn)題。根據(jù)礦床類(lèi)型和礦石性質(zhì),進(jìn)行選礦試驗(yàn),確定最佳選礦流程,獲得最佳浮選指標(biāo)。
(3)利用化學(xué)技術(shù)推動(dòng)鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展
對(duì)菱鎂礦進(jìn)行浮選時(shí)需加人浮選藥劑,利用合適的化學(xué)藥劑對(duì)菱鎂礦進(jìn)行處理,改變其表面化學(xué)性質(zhì),通過(guò)與新型浮選設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行加工,實(shí)現(xiàn)目的礦物與脈石礦物的高效分離;在對(duì)菱鎂礦進(jìn)行加工的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生廢水等污染物,因而在加工過(guò)程中利用化學(xué)清潔技術(shù)處理生產(chǎn)過(guò)程污染物的排放問(wèn)題;利用化學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì),使菱鎂礦生產(chǎn)向高效環(huán)保方向發(fā)展。
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