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我国西部地区粉石英矿开发利用研究进展
来源:中国粉体技术网    更新时间:2015-03-17 10:49:18    浏览次数:
 
      (中国粉体技术网/班建伟)粉石英矿首先发现于江西。它是一种天然产出的粉状石英矿床,由微晶质石英岩风化形成的一种新型的硅质原料。与传统的硅质岩相比,粉石英矿具有颗粒细、纯度高、易加工、用途广等特点。研究表明,粉石英具有一系列优良的物理化学性质,经过超细、分级、提纯和改性等深加工,即可获得超细、高纯、活性石英微粉系列产品。
       由于粉石英具有一系列优良的物化性质,在陶瓷、玻纤、耐火材料、保温材料、精密铸造、橡胶、塑料填料和绝缘材料等领域已得到广泛应用,是工业领域不可多得的一种工业矿物原料。
       我国西部粉石英矿产资源也非常丰富,目前已在湖南、广西、云南、贵州、四川、重庆和陕西等省均发现了数量较多、质量较好、规模较大的粉石英矿。抓住西部大开发的有利时机,加强对西部粉石英矿的开发和利用研究,使资源优势得到充分发挥,为西部经济发展作贡献。
       西部粉石英矿是一种沉积风化型矿床,根据其风化程度的不同,可以划分为两种矿床类型。一种是风化程度较高的粉状矿床,以广西桂林矿床为代表;另一种是风化程度较低的块状矿床,以重庆矿床为代表。
典型矿床介绍
1.1  广西桂林粉石英
       粉状粉石英矿矿体呈大面积裸露地表,上部有0~3m厚度不等的表土覆盖,矿体形态简单,长度一般数十米至几千米,宽约数十米至几百米,深度10~50m。矿石呈浅灰白色、浅黄色等,含水时呈青灰色,不具粘结性和可塑性。矿石主要由硅砂(+44μm)和硅粉(-44 μm)两部分组成,不同矿区,所处的地质条件不同,使得矿石的颜色以及硅砂和硅粉所含的比例不尽相同;同一矿区,不同的深度,产生风化程度上的差异,导致硅砂和硅粉的比例随深度的增加而增大。一般来说,硅粉含量高的可达 60%~90%,低的仅为 15%~30%。原矿(%)SiO297.36~98.24、Fe2O3 0.06~0.12、Al2O3 0.25~1.60、LOI 0.25~0.85。
1.2  重庆粉石英
       块状粉石英矿体呈层状、似层状产出,上部矿体大部分裸露地表,矿体长数千米,宽50~300m,平均厚度 24m。矿石以块状为主,颜色为白色、浅灰白色、浅黄白色,近地表矿石结构疏松,用手捏可成粉,随着深度的加大,矿石硬度逐渐增加。矿石主要由微晶质石英颗粒组成,原矿平均(%)SiO2>98、Fe2O3<0.2、Al2O30.19、TiO20.016、CaO0.15、MgO0.022、K2O0.04、Na2O 0.028、LOI 0.344。
加工过程
       由于两种类型的粉石英矿石结构完全不同。因此,所采用的加工工艺也不完全相同。粉状粉石英矿主要采用湿法加工工艺流程;块状粉石英矿则采用干法+湿法工艺流程,生产适合陶瓷、玻璃纤维、耐火材料、保温材料、精密铸造、橡胶、塑料填料、绝缘材料等领域使用的粉石英系列产品。
2.1  粉状粉石英矿加工工艺
       粉状粉石英矿主要采用水洗粉砂分离、机械擦洗脱泥、精细分级、化学提纯和表面活化处理的加工工艺。水洗分离出的粉石英经过机械擦洗脱泥后,得到陶瓷、耐火材料、精密铸造、保温材料等领域使用的初级产品;;初级产品经过精细分级得到橡胶、塑料级填料;采用化学的方法对精细分级产品进行处理,得到SiO2>99.3%、Fe2O3<0.03% 的绝缘填料;进一步对橡胶、塑料和绝缘填料进行表面活化处理,即得到活性产品。粉状粉石英矿加工工艺流程见下图。
2.2  块状粉石英矿加工工艺
       块状粉石英矿的加工过程,首先将矿石破碎至75目;再进行粉磨分级,得到初级产品;初级产品的精细加工与粉状粉石英相同。
基本性质
       经过加工后的粉石英产品是一种白色、浅白色微细粉体,分散性好,无结团现象,手感细腻滑爽,密度2.55~2.65g/cm3,莫氏硬度7,折光率1.544,热稳定温度为573℃,熔点为1 730℃,电绝缘性优异,化学惰性高,耐酸腐蚀性能好。独特的颗粒形态和粒度组成,赋予粉石英极低的吸油率和摩擦系数,良好的粉散流动性,因此,用作有机聚合物的填料,可明显改善复合材料的加工工艺性能。两种粉石英产品的基本物化性质和粒度组成见表1、表2。

结语
       粉石英作为一种新型的非金属矿产资源,它具有一系列优良的物理化学性质,经过超细粉磨、精细分级、化学提纯和表面改性等深加工,可获得适合陶瓷、玻璃纤维、耐火材料、保温材料、精密铸造、橡胶、塑料和绝缘材料等不同工业部门使用的粉石英系列产品。粉石英矿是一种加工简便,用途广泛的工业矿物原料。

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