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磨矿专家系统 2024-09-30 20:19:31

废旧金属回收市场(甘肃金属回收破碎加工)

一、废旧有色金属工业“十二五”发展规划的金属金属加工主要任务

1.调整优化产业布局

统筹规划,坚持上大与压小相结合、回收回收新增产能与淘汰落后相结合,市场优化有色金属生产力布局。甘肃以满足内需为主,破碎严格控制资源、废旧能源、金属金属加工环境容量不具备条件地区的回收回收有色金属冶炼产能。积极引导能源短缺地区电解铝及镁冶炼产能向能源资源丰富的市场西部地区有序转移。逐步推进部分城市有色企业转型或环保搬迁。甘肃在沿海地区,破碎利用进口原料有序布局建设若干铜、废旧镍基地。金属金属加工选择条件合适的回收回收区域,依托拆解园区,充分利用国内外废杂铜、铝资源建设若干规模化的再生金属基地。提升企业国际化经营水平,鼓励在境外建设氧化铝、电解铝、铜、铅、锌、镍等产业园区。

按照循环经济发展模式,支持建设若干资源基础雄厚、产业链完整、特色鲜明、资源高效利用、环境友好的有色金属新型工业化示范基地。支持建设优势互补、合作双赢的东、中、西部产业转移合作示范区。

2.大力发展精深加工产品

以发展精深加工、提升品种质量为重点,以轻质、高强、大规格、耐高温、耐腐蚀、低成本为发展方向,大力发展铝、镁、钛等高强轻合金材料,以提高性能、降低成本为方向,加快发展高性能铜合金材料、铅锌镍各种合金及其他功能材料,满足战略性新兴产业以及国家重大工程的需求,形成若干布局合理、特色鲜明、产业聚集的有色金属精深加工产业生产基地。

铝:开展航空用高抗损伤容限合金、高强度铝合金品种开发,以及铝合金薄板、厚板、型材和锻件的工程化技术开发,满足航空及国防科技工业对高性能铝合金材料的要求。开发具有自主知识产权的轨道交通用大型铝合金型材、具有较好成形性能的汽车车身用6016类及6022类合金,以及液化天然气船(LNG)船用5083-O态合金板材生产技术。大力发展高纯高压电子铝箔,满足特高压铝电解电容器的需求。

镁:以开发生产汽车、高速列车及轨道交通车辆、电子信息、国防科技工业、电动工具等领域应用的大截面型材、板材、大型压铸件为重点,采用产学研用相结合,通过增强创新能力及示范工程建设,加快高性能、低成本镁合金及深加工技术及产品研发,实现重大关键共性技术突破,建设以镁合金铸件、型材、锻件、板材为主体,终端产品相配套的完整产业化体系。

钛:针对国家航空航天等重大工程需求,着力发展大规格棒材和锻件、紧固件用丝材、宽幅板材和钛—钢复合板、大直径管材、大型铸件和粉末冶金件。积极发展钛带材、焊接钛管及挤压型材等,并进一步延伸产业链,提高产品附加值。

其他有色金属:重点发展镍及镍合金板带材、高性能锌合金,高强高导引线框架材料、水箱铜带、变截面带材、高精度异型铜合金材、超细毛细管、高速列车及铁路电气化高性能专用铜材、5ppm(百万分之一)以下高纯无氧铜、小于18微米压延铜箔等高性能铜合金,锡锑精细深加工产品、高性能稀有金属材料等。

专栏4:精深加工产品发展重点铝:高性能铝合金半固态坯料及零件,涡轮发动机压叶轮材料,汽车铝合金板,航空航天用2系、7系列铝合金及材料,铝锂合金,深冷设备用铝合金板材,大型、超大型及微型铝合金工业型材,可焊铝合金薄板,超高纯铝,高压阳极铝箔等。镁:耐热铸造镁合金,低成本挤压型材,高性能镁合金挤压型材,大截面镁合金中空型材,宽幅镁合金板材,镁合金铸轧板材,镁合金热轧板材,镁合金薄带材,镁合金精轧薄板材,镁合金锻造汽车轮毂,镁合金锻件等。钛:优质宽幅冷轧纯钛板材,高性能宽幅钛及钛合金厚板,钛合金型材,钛及钛合金带材,大规格宽厚钛合金板材,高精度、宽幅钛合金薄板材,大规格钛合金棒材及特征锻件,紧固件用丝材、大型钛铸锭及锻件,新型钛合金结构材料,专用钛合金材料,钛及钛合金模锻件,钛基多孔材料等。铜:铜合金引线框架,高强高导新型铜合金接触导线,无铅新型环保铜合金,高性能无铍弹性铜合金,高性能耐蚀镍铜合金,铜包铝,低松比雾化铜粉,高纯铜合金溅射靶材,压延铜箔等。其他有色金属:镍基高温合金、镍基合金无缝管,镍基金属多孔材料,高性能球形氢氧化镍,高性能锌合金,无铅锡焊料、锡化合物,先进锑阻燃材料,纳米晶及特粗晶粒等高性能硬质合金、ITO靶材、大规格钨钼靶材、核级锆材等高性能稀有金属材料等。 3.积极推进企业重组

按政府引导、企业为主体、市场化运作的原则,结合优化布局,大力支持优势大型骨干企业开展跨地区、跨所有制兼并重组,提高产业集中度。积极推进上下游企业联合重组,提高产业竞争力。充分发挥大型企业集团的带动作用,形成若干家具有核心竞争力和国际影响力的企业集团。

4.发展有色金属生产服务业

大力支持科技实力雄厚的有色金属企业从生产型制造向服务型制造转变,鼓励有色金属企业开展技术研发、工业设计、信息咨询、现代物流等生产性服务。建立和完善有色金属的电子商务、期货交易等市场手段。支持发展工程咨询、设计、装备集成、安装调试、运营服务一体化的工程承包服务。鼓励发展有色金属工业检测认证、科技成果推广等中介服务,扶持壮大节能服务产业。 1.加快资源基地建设

以加快境外铜、铝、铅、锌、镍、钛等原料供应基地建设为重点,积极推动境外资源勘探,在资源丰富的国家和地区,依托具有国际化经营能力的骨干企业,建立与资源所在国利益共享的对外资源开发机制,加快境外资源开发项目建设,形成一批境外矿产资源基地。进一步加强国内重点成矿地带的普查与勘探,增加资源储量,提高查明资源储量利用率,积极开展现有矿山深部边部找矿,延长矿山服务年限。以云南、新疆、甘肃、青海、西藏、内蒙古、黑龙江等省(区)有色金属成矿带资源开发为重点,加快建设西部矿产资源基地。在广西、贵州、山西适度发展具有资源保障的氧化铝产能。

2.大力发展循环经济

鼓励低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、尾矿和熔炼渣等资源开发利用。促进铜、铅、锌等冶炼企业原料中各种有价元素的回收,冶炼渣综合利用,以及冶炼余热利用。建立完善铜、铝再生资源利用体系,规范回收、拆解,建设一批规模化再生利用示范工程。完善废旧铅酸电池回收利用体系,鼓励将废旧铅酸电池回收利用纳入矿铅生产体系,最大限度地降低重金属污染。支持改扩建形成一批锌、钴、镍、锡、锑、锗、铟、贵金属等回收利用及冶炼废渣综合利用示范工程。依托内蒙古等高铝煤炭资源,有序推进高铝粉煤灰资源开发利用,大力推进《赤泥综合利用指导意见》的组织实施工作。 1.增强创新能力

围绕有色金属工业发展重点和难点,在矿产资源勘查、节能减排、提高资源利用率、先进材料制备等领域,加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,大力培育企业的应用技术研发与创新能力,创新投入机制,强化共性技术研究平台建设,推动企业、科研院所和高校共同开展前沿共性技术攻关,着力突破核心关键技术和共性基础技术,充分发挥科技对产业升级的支撑作用,提高产业核心竞争能力。

专栏5:科技开发重点重点开发技术。氧气底吹及侧吹连续炼铜技术、闪速炉短流程一步炼铜技术、高温高浓度溶出浆液高效分离技术、底吹电热熔融还原炼铅技术、闪速炼铅新工艺、红土镍矿绿色湿法冶金技术、镍锍连续吹炼技术、新法炼钛技术、等温熔炼炉关键技术及配套设备、赤泥分选用超导磁选机和赤泥综合利用技术等。重大节能技术。氧化铝节能技术、铝电解节能技术、多热源内热式电热法生产镁技术与装备、低品位红土镍矿生产镍铁节能技术、海绵钛节能降耗技术、镁电解多极槽技术、大型充气机械搅拌式浮选机、烟气制酸低温位热回收技术等。精深加工技术。高洁净、高均匀性合金冶炼和凝固技术,中厚板固溶及预拉伸技术,高性能铸造镁合金及变形镁合金制备及深加工技术,镁合金腐蚀控制及防护技术,18微米及以下压延铜箔压延及表面处理工艺技术,高质量引线框架材料合金制备及加工工艺技术,钛铝合金及加工成型技术,钛合金模锻件锻压、型材挤压、大型铸件、异型管棒丝材成型技术。重点前沿技术。有色金属矿产资源潜力快速评估与勘查基地优选、地下金属矿山智能化采矿关键技术与装备、生物提取金属、有害元素的无害化处理及资源化利用、金属复合材料及难加工金属电塑性加工技术、先进材料制备技术、低碳技术等。 2.加强技术改造

支持有色金属企业运用先进适用技术和高新技术,以质量品种、节能减排、环境保护、安全生产、两化融合等为重点,对现有企业生产工艺及装备进行升级改造,加快淘汰落后,实现清洁、安全生产,提高企业生产自动化、管理数字化水平。

专栏6:技术改造重点采选。推广电动液压采矿凿岩设备如掘进台车和深孔凿岩台车、低矮式破碎机等大型高效节能自动化采选装备以及新型高效药剂,实现采选装备机械化、自动化和大型化,加强矿山现场监测,提高矿山管理信息化水平。铝冶炼。重点推广新型结构铝电解槽、低温低电压铝电解等高效节能技术;低品位铝土矿高效节能生产氧化铝技术、氧化铝生产过程余热回收利用技术。铜冶炼。推广氧气底吹炉炼铜等技术。铅冶炼。推广富氧底吹熔炼、液态铅渣直接还原炼铅工艺等先进技术,加快对落后熔炼、鼓风炉还原等进行技术升级改造。镁冶炼。推广套筒竖窑及蓄热式竖式还原炉技术。钛冶炼。重点推广植物油除钒技术、铝粉除钒技术、新型节能还蒸炉、多极槽镁电解等技术。铜铝加工。推广铜铝加工短流程生产技术,积极开发引进大断面、复杂截面铝合金型材制造技术、大型高性能铝合金预拉伸板制造技术及装备,高强高导新型铜合金制造技术及装备。稀有金属。推广微量杂质低成本高效分离技术、高纯金属制备新技术、高功率电子束熔炼炉及难熔金属的提纯技术及装备等,生产高档硬质合金、高纯化合物、高纯金属细粉、大卷重丝材、大规格高性能板、棒材及特种钨、钼制品等精深加工产品。 3.推进两化深度融合

认真总结和推广行业先进企业的信息化经验,建立和完善有色金属工业信息化标准规范工作体系。通过技术改造,提高企业生产自动化水平。鼓励企业建设信息化集成管理系统,推广使用企业资源计划(ERP)和生产制造执行系统(MES),提高管控效率。

4.加强标准化建设

适应有色金属工业加快产品结构调整、发展新材料的需要,建立、修订、完善技术和产品标准。进一步做好能耗、安全生产、清洁生产标准的制订。制订再生有色金属能源消耗标准和环保标准。加大参与国际标准化工作的力度,实现国际国内标准接轨和双向转化。以重有色金属污染防治为重点,按照《重金属污染综合防治“十二五”规划》和《重点区域大气污染联防联控“十二五”规划》要求,遵循源头预防、过程阻断、清洁生产、末端治理的全过程综合防控原则,加快重点区域重金属污染防治。

1.限制重金属污染排放项目

严格准入条件,优化产业布局,禁止在在自然保护区、饮用水水源保护区等需要特殊保护的地区,大中城市及其近郊,居民集中区等对环境条件要求高的区域内新建、改建、扩建增加重金属污染物排放的项目。到“十二五”末,仅保留少数符合环保排放要求的原生汞冶炼企业,取缔其他原生汞冶炼企业。汞触媒回收企业应配套有汞蒸汽回收装置,严格控制其他地区新建的汞触媒回收企业。

2.积极推行清洁生产

大力推广安全高效、能耗物耗低、环保达标、资源综合利用效果好的先进生产工艺,强化从源头防控重金属污染。依法实施强制性清洁生产审核。加强重金属污染治理设施建设,鼓励企业在达标排放的基础上进行深度处理。实施区域综合整治,以湘江流域为重点,推进污染产业密集、历史遗留污染问题突出、风险隐患较大的重金属污染区域综合整治。

3.强化监管能力建设

加强重金属污染环境监测能力,推行污染源自动监控,重金属废气、废水排放企业要安装相应的重金属污染物在线监控装置,并与环保部门联网。 1.控制高耗能产业过快增长

提高节能环保市场准入门槛,严把土地、信贷两个闸门,严格控制新建高耗能、高污染项目。建立高耗能产业新上项目与地方节能减排指标完成进度挂钩、与淘汰落后产能相结合的机制。继续运用提高资源税、调整出口退税、将部分产品列入加工贸易禁止类目录等措施,控制高耗能、高污染产品出口。加大差别电价实施力度,提高高耗能产品差别电价标准。

2.加快淘汰落后产能

依靠法律、经济和必要的行政手段以及技术进步,按期淘汰落后产能。

专栏7:落后产能淘汰目录铜:鼓风炉、电炉、反射炉炼铜工艺及设备(2011年),铜线杆(黑杆)生产工艺,无烟气治理措施的再生铜焚烧工艺及设备,50吨以下传统固定式反射炉再生铜生产工艺及设备。铝:铝自焙电解槽及100KA及以下预焙槽(2011年),利用坩埚炉熔炼再生铝合金、再生铅的工艺及设备,铝用湿法氟化盐项目,1万吨/年以下的再生铝,4吨以下反射炉再生铝生产工艺及设备。铅:采用烧结锅、烧结盘、简易高炉等落后方式炼铅工艺及设备,1万吨/年以下的再生铅项目,未配套制酸及尾气吸收系统的烧结机炼铅工艺,烧结-鼓风炉炼铅工艺。锌:采用马弗炉、马槽炉、横罐、小竖罐等进行焙烧、简易冷凝设施进行收尘等落后方式炼锌或生产氧化锌工艺装备。锑:采用地坑炉、坩埚炉、赫氏炉等落后方式炼锑。汞:采用铁锅和土灶、蒸馏罐、坩埚炉及简易冷凝收尘设施等落后方式炼汞。其他有色金属:采用土坑炉或坩埚炉焙烧、简易冷凝设施收尘等落后方式炼制氧化砷或金属砷工艺装备,烟气制酸干法净化和热浓酸洗涤技术,再生有色金属生产中采用直接燃煤的反射炉项目。 3.加大节能力度

严格执行《节约能源法》,按照国家节能减排总体要求,降低有色金属工业单位增加值能源消耗。积极推进有色金属行业电力需求侧管理试点示范。大力推广高效节能采选工艺和设备、自热强化熔炼工艺、低温低电压铝电解节能技术、湿法冶金节能先进技术等。积极开展节能技术和项目示范,推进能源转换和梯级利用,加强企业能源管理中心建设,提高能源利用效率。

二、地球遭受破坏的事例

一:北美黑风暴

1934年5月11日凌晨,美国西部草原地区发生了一场人类历史上空前未有的黑色风暴。风暴整整刮了3天3夜,形成一个东西长2400公里,南北宽1440公里,高3400米的迅速移动的巨大黑色风暴带。风暴所经之处,溪水断流,水井干涸,田地龟裂,庄稼枯萎,牲畜渴死,千万人流离失所。这是大自然对人类文明的一次历史性惩罚。由于开发者对土地资源的不断开垦,森林的不断砍伐,致使土壤风蚀严重,连续不断的干旱,更加大了土地沙化现象。在高空气流的作用下,尘粒沙土被卷起,股股尘埃升入高空,形成了巨大的灰黑色风暴带。《纽约时报》在当天头版头条位置刊登了专题报道.黑风暴的袭击给美国的农牧业生产带来了严重的影响,使原已遭受旱灾的小麦大片枯萎而死,以致引起当时美国谷物市场的波动,冲击经济的发展。同时,黑色风暴一路洗劫,将肥沃的土壤表层刮走,露出贫瘠的沙质土层,使受害之地的土壤结构发生变化,严重制约灾区日后农业生产的发展。

二:秘鲁大雪崩

秘鲁位于南美洲西部,拥有一望无垠的海岸线,长达3000多公里。它又是一个多山的国家,山地面积占全国总面积的一半,著名的安第斯山脉的瓦斯卡兰山峰,山体坡度较大,峭壁陡峻。山上长年积雪,“白色死神”常常降临于此。1970年5月31日,这里发生了一场大雪崩,将瓦斯卡兰山峰下的容加依城全部摧毁,造成两万居民的死亡,受灾面积达23平方公里。此时,在寒冷的地区,不少人都已沉睡于梦乡之中。

突然,远处传来了雷鸣般的响声。随即大地像波涛中的航船,顿时失控,在疯狂、猛烈地颤抖着。紧接着,又从远处传来了天崩地裂般的响声。震耳欲聋,把人们从酣梦中惊醒。那些正在夜读、娱乐和工作着的人们,被这突如其来的响声惊呆了。人们不知发生了什么事,房屋便东倒西歪、吱吱作响地坍塌下来。

这时,人们才意识到地震灾祸已经降临。

那些还未及逃离屋子的人们,都被压在倒塌下来的乱砖碎石之中。外面,寒风凛冽,漆黑一片,谁也看不到谁,只听到隆隆的崩塌声。

忽然,又一阵惊雷似的响声由远至近,从瓦斯卡兰山峰方向传来。一会儿,山崩地裂,雪花飞扬,狂风扑面而来。

原来,由地震诱发的一次大规模的巨大雪崩爆发了。

地震把山峰上的岩石震裂、震松、震碎,地震波又将山上的冰雪击得粉碎。瞬时,冰雪和碎石犹如巨大的瀑布,紧贴着悬崖峭壁倾泻而下,几乎以自由落体的速度塌落了九百米之多。

刚遭受地震袭击的容加依城,人们惊魂未定,又被随之而到的冰雪巨龙席卷,大多数人被压死在冰雪之下,快速行进中的冰雪巨龙,又使许多人窒息而死。

这是迄今为止,世界上最大最悲惨的雪崩灾祸。

三:孟加拉国特大水灾

1987年7月,孟加拉国经历了有史以来最大的一次水灾。连日的暴雨,狂风肆虐,这突如其来的天灾,使毫无任何准备的居民不知所措。短短两个月间,孟加拉国64个县中有47个县受到洪水和暴雨的袭击,造成2000多人死亡,2.5万头牲畜淹死,200多万吨粮食被毁,两万公里道路及772座桥梁和涵洞被冲毁,千万间房屋倒塌,大片农作物受损,受灾人数达2000万人孟加拉国位于孟加拉湾以北,属于恒河平原的东南部,其西为东高止山脉,东为阿拉干山脉,北为喜马拉雅山脉。境内有河流230条,每年的河水泛滥都使孟加拉国蒙受巨大的损失。加之这里地处季风区,印度洋上吹来的西南季风带着温暖而又饱和的水汽向低压区冲来。当受到山脉的阻挡时,立即降雨。这就使得地势平坦低洼的孟加拉国难逃水灾的侵袭。

水灾的发生,加剧了人民的贫困程度,联合国就此展开了两项粮食供给计划。仅一项计划的实施每年就要耗资2000万美元。

这样巨大的损耗却仍未得到政府的重视。大自然原有其不可抗拒的力量,但通过有力的预防措施可使其破坏程度降低到最低限度。1987年9月,孟加拉国灌溉、水利发展和防洪部长阿尼斯·伊斯拉姆·马哈茂德在事后说道,“如果我们和印度、尼泊尔能在有效利用本地区水利资源,即在冬季增加河水流量,在雨季控制洪水这些问题上达成协议的话,我们本来可以减轻7月和8月份在这里发生的洪水灾害的严重程度的。”他的这番话若早能做到,数以千万的人民就不会无家可归。

水灾给人民带来的不仅是贫困、饥饿,同时也滋生了大量的细菌。各种疾病在受灾区流行,约有80万人染上痢疾,近百人丧生。这无疑又使孟加拉国人民的生活雪上加霜。

如何摆脱水灾带来的沉重灾难,如何使这个南亚穷国的危机有所缓和,已成为孟加拉国政府有待解决的一大难题,也引起了全世界的关注。

四:印度“黑色妖魔”鼠疫

老鼠,不仅偷吃粮食,它给人类带来的最大危害就是传播病菌,人类历史上曾多次发生过流行的鼠疫,全球性鼠疫发生过3次,死亡人数过亿,不少城镇灭绝。据文献统计,死于鼠疫的人数,超过历史上所有战争死亡的人数的总和。无怪乎人们称这种疾病为“黑色妖魔”。 1994年9、10月间,印度遭受了一场致命的瘟疫。泉神节过后的第二天苏拉特市医院接收到30名病情相似的患者。起初医生并不知道病人患的是鼠疫。但接二连三有人死亡,又传来马哈什特拉附近的拉杜尔流行鼠疫的消息,这才意识到一场灾难已经降临。一时间,火车站、汽车站都挤满了成千上万的逃难者。30万苏拉特市民逃印度的四面八方,同时也将鼠疫和这种恐惧的心理带到了全国各地。

不到两周时间,这种可怕的瘟疫已扩散到印度的7个邦和新德里行政区。鼠疫的降临,对毫无准备的印度当局来说,无疑是当头一棒。印度卫生部不得不向世界卫生组织和其他国家请求支援,以解燃眉之急。

鼠疫的流行,引起人们的极度恐慌。这种恐惧犹如大火一样,迅速蔓延到世界各地。许多国家中止了同印度的各项往来。这对印度来说,经济方面的损失是难以估计的。据有关方面统计,用于治疗和预防鼠疫方面的费用就高达数百亿美元。

人们不禁要问,销声匿迹多年的鼠疫为何再度在印度广为流行呢?专家们一致认为鼠疫的爆发是极为肮脏的环境所致。据说,苏拉特市是印度最脏的城市,贫民窟、集市、街头巷尾,垃圾成堆,臭味熏天。鼠疫流行期间,每天清出的垃圾多达1400吨。遍地的垃圾成为老鼠繁衍滋生的温床。

消灭老鼠,应当是全人类的共同使命。各国相继建立了灭鼠公司之类的专门组织,联合国已成立相应的灭鼠机构。整个地球都在向老鼠展开一场艰难的战斗。虽然人类至今尚未找到彻底消灭鼠患的办法,但是,科学的不断发展必能战胜鼠患,这是我们大家都坚信的。

五:喀麦隆湖底毒气

帕梅塔高原,是个美丽而令人陶醉的地方。

1986年8月21日晚,人们正在酣睡之中,突然一声巨响划破了长空。不少人还没等弄清发生了什么事,就被夺去了宝贵的生命。这晚,位于非洲喀麦隆西北部,距首都雅温得400公里的帕梅塔高原上的一个火山湖———尼奥斯火山湖,突然从湖底喷发出大量的有毒气体,它犹如泛滥的洪水,沿着山的北坡倾泻而下,向处于低谷地带的几个村庄袭去……

次日清晨,喀麦隆高原美丽的山坡上,水晶蓝色的尼奥斯河突然变得一片血红,好像一只溃烂而愤怒的红眼睛。草丛里到处躺着死去的牲畜和野兽。尼奥斯湖畔的村落里,房舍、教堂、牲口棚完好无损,但是街上却没有一个人走动。走进屋里探个究竟,令人震惊的一幕映入眼帘,那里都是死人。这是多么凄惨的景象!死者中有男人、女人、儿童,甚至还有婴儿。

从幸存者的口里,人们知道了惨案发生的经过,伴随着昨晚飞响的,还有一股幽灵般的圆柱形蒸气从湖中喷出,整个湖水一下子沸腾了起来,掀起的波浪袭击湖岸,直冲天空,高达80多米,然后又像一柱云烟注入下面的山谷。这时,一阵大风从湖中呼啸而起,夹着使人窒息的恶臭将这朵烟云推向四邻的小镇。

据不完全统计,在这场灾祸中,至少有1740人被毒气夺去了生命,大量的牲畜丧生,加姆尼奥村靠火山湖最近,受灾也最为严重。全村650名居民中,仅有6人幸存。

这一喷毒事件,立即引起了各国的极大关注。尼奥斯火山湖,也因此更闻名于世。日本、英国、美国、法国、意大利等国家,都迅速地派出了紧急救援队,并派出专家对尼奥斯湖喷发毒气的成分进行实测,杀人凶手究竟是谁?专家们努力地寻找答案。

经过一段时间的努力工作,终于查明了尼奥斯湖中所喷出的有毒气体成分。专家们一致认为,喷出的气体主要有二氧化碳,而恶臭则来自硫化氢。人们在向自然界征服和索取的同时,也遭到了大自然无情的报复。湖底毒气这种自然造成的突发性灾难,让人类尝到了苦果.。

六:伦敦大烟雾

素有世界“雾都”之称的英国伦敦,每当春秋之交,这里经常被浓雾所笼罩,像是披上一层神秘的面纱。据统计,伦敦的雾天,每年可高达七八十次,平均5天之中就有一个“雾日”。每当大雾降临,弥漫的大雾不仅影响交通,酿成事故,还直接危害人们的健康,甚至威胁人们的生命。

与1952年的状况相比,今天的伦敦是一座净化的城市。那时候,伦敦有燃煤发电厂,离市中心不远处有许多工厂。大多数住家用烧煤来取暖。以煤为动力的蒸汽机车拉着一节节列车开进首都。对小汽车和卡车产生的废气几乎没有控制措施。

1952年12月4日,伦敦城发生了一次世界上最为严重的“烟雾”事件:连续的浓雾将近一周不散,工厂和住户排出的烟尘和气体大量在低空聚积,整个城市为浓雾所笼罩,陷入一片灰暗之中。期间,有4700多人因呼吸道病而死亡;雾散以后又有8000多人死于非命。这就是震惊世界的“雾都劫难”。

1952年12月3日清晨,伦敦气象台报告说,一个气峰在夜间通过,中午气温可达到5.6℃,相对湿度约为70%。对于本地来说,这是个难得的好日子——一个可爱的冬日。

这一天,从北海吹来一股风,吹遍了整个英格兰,将英国中部的工厂和城市居民住户中烟囱内冒出来的团团浓雾吹到了九霄云外,因而空气变得十分清新怡人。

然而,谁也不会想到灾难正悄悄地来临。

傍晚时分,伦敦正处于一股巨大的高气压气旋的东南边缘,较强劲的北风围绕着这个反气旋顺时针吹着。第二天,即12月4日,这个气旋中心已到了伦敦以西几百公里处,沿着通常的路径向东南方向移动。上午风速变小,云层几乎遮蔽了整个天空。时至中午,乌云把太阳全部遮住,伦敦上空阴霾弥漫,气象台温度表的读数为3.3℃,相对湿度上升为82%。

12月5日,一个异常的情况出现了。伦敦气象台的风速表测出了一个非常奇怪的量度——风速读数完全是静止的。据当时专家的估计,此时风速不超过每小时3公里。

伦敦处于死风状态,空气中积聚着大量的烟尘,经久不散,风太弱又无法带走林立的工厂烟囱与家庭排出的各种有害的烟尘。于是,大量的煤烟从空中纷纷飘落,美丽的泰晤士河谷被烟雾笼罩。一位在船上干活的小徒工,烟雾的入侵使他泪如泉涌;烟雾穿门入室,钻进了格林威治区的居民家中,使人们痛苦难忍……

雾云在城市上空悬浮了5天,逐步变得更脏和更有毒。伦敦市中心空气中的烟雾量几乎增加了10倍。

烟雾使数千受害者患了支气管炎、气喘和其他影响肺部的疾病。最后,到12月10日烟雾散去时,估计已有4000人死亡,其中多数是年长者。

今天,烟雾的主要起因是机动车所排放的废气的污染。像洛杉矶、墨西哥城等大城市内,烟雾一直悬浮在空中。使用无铅汽油和安装机车排气催化转化器,有助于减少受这种污染而损害健康的危险。但是,这仍是一个有待解决的严重问题。

七:百慕大地区神秘灾难

在本世纪海上发生的神秘事件中,最著名而又最令人费解的,当属发生在百慕大三角的一连串飞机、轮船失踪案。据说自从1945年以来,在这片海域已有数以百计的飞机和船只神秘的无故失踪。失踪事件之多,使世人无法相信其尽属偶然。所谓百慕大三角是指北起百慕大群岛,南到波多黎各,西至美国佛罗里达州这样一片三角形海域,面积约一百万平方公里。由于这一片海面失踪事件叠起,世人便称它为“地球的黑洞”、“魔鬼三角”。 1971年10月21日,一架满载着冻牛肉的运输机“超星座号”,从一艘正在海面工作的探测船上空飞过。船员们眼看它飞了一分钟左右,突然,飞机好像被海水吸住似的一头坠进海里。以后,船员们什么也未看见,既没有发现油迹,也没有找到尸体和飞机残骸。唯一能证实飞机失踪的,只是海面上漂浮的一大块带血的牛肉。

“超星座号”飞机的失踪,只是这片神秘海域许许多多起失踪事件之一。据统计,自1840年至1945年间,这片海域上空就有100余架飞机失踪;而这里消失的船只则更多。

这片被世人称作“海上墓地”的地方,就是引起全世界许多科学家关注的百慕大三角区。

“超星座号”的失踪,与难以计数的其他失踪事件一样,可以归结为一句话——没有线索。任何船只、飞机和人员,只要是在百慕大三角区失踪的,就甭想再找到幸存者和任何残骸,所谓神秘就在这里。

所有试图对百慕大三角地区失踪事件做出合乎逻辑解释的人都遇到了无法摆脱的矛盾。于是就有人提出“超自然”理论,试图揭开这世纪之谜。更有一部分研究者,把百慕大三角区发生的灾难与外星人和飞碟联系起来进行推断。他们的论点是:这里存在一个外星人的海底飞碟基地。因为多年来人们曾在这里观察到数不清的不明飞行物现象。这些失踪的飞机和船只正是被飞碟的乘员掠走的。在波恩举行的一次科学会议上,著名太空学家雅佛烈·史杜鲁宾博士透露了他们用太空时代的科技配合古代记录进行研究的情况。他认为现在百慕大三角地区发生的飞机和船只失踪之真相已经大白,是一个400年前的陨石在做怪。

1979年,美国和法国科学家组织的联合考察组,在百慕大海域的海底发现一个巨大的水下金字塔。根据美国迈阿密博物馆名誉馆长查尔斯·柏里兹派人拍下的照片,可以看到这个水下金字塔比埃及大金字塔还要巨大。塔身上有两个黑洞,海水高速从洞中穿过。

水下金字塔的发现,使百慕大三角谜变得更为神秘莫测,它到底是人造的还是自然形成的?它与百慕大海域连续发生的海难和空难有什么关系?这些都有待于人们的进一步探讨。百慕大这个黑洞,至今还没有看见底。

八:通古斯大爆炸

通古斯,位于前苏联西伯利亚的贝加尔湖附近。80年前,这里发生过一次极其猛烈的大爆炸,其破坏力相当于500枚原子弹和几枚氢弹的威力。

1908年6月30日凌晨,一场罕见的惨祸降临到西伯利亚偏僻林区的游牧民头上。有幸逃脱这场灾难的谢苗诺夫回忆说:“当时天空出现一道强烈的火光,刹那间一个巨大的火球几乎遮住了半边天空。一声爆炸巨响之后,狂风袭来……”爆炸产生的冲击波,一直传到中欧,德国的波茨坦和英国剑桥的地震观测站,甚至华盛顿和爪哇岛也得到了同样的记录。

当时俄国的沙皇统治正处在风雨飘摇之中,无力对此组织调查。人们笼统地把这次爆炸称为“通古斯大爆炸”。十月革命后,苏维埃政权于1921年派物理学家库利克率领考察队前往通古斯地区考察。他们宣称,爆炸是一次巨大的陨星造成的。但他们却始终没有找到陨星坠落的深坑,也没有找到陨石。只发现了几十个平底浅坑。因此,“陨星说”只是当时的一种推测,缺乏证据,库利克又两次率队前往通古斯考察,并进行了空中勘测,发现爆炸所造成的破坏面积达20000多平方公里。同时人们还发现了许多奇怪的现象,如爆炸中心的树木并未全部倒下,只是树叶被烧焦;爆炸地区的树木生长速度加快;其年轮宽度由0.4—2毫米增加到5毫米以上;爆炸地区的驯鹿都得了一种奇怪的皮肤病枣癞皮病等等。不久二战爆发,库利克投笔从戎,在反法西斯战争中献出了宝贵的生命。前苏联对通古斯大爆炸的考察,也被迫中止了。二战以后,前苏联物理学家卡萨耶夫访问日本,1945年12月,他到达广岛,四个月前美国在这里投下了原子弹。看着广岛的废墟,卡萨耶夫顿然想起了通古斯,两者显然有着众多的相似之处:

爆炸中心受破坏,树木直立而没有倒下。

爆炸中人畜死亡,是核辐射烧伤造成的。

爆炸产生的蘑菇云形相同,只是通古斯的要大得多。

特别是在通古斯拍到的那些枯树林立、枝干烧焦的照片,看上去与广岛上的情形十分相似。因此,卡萨耶夫产生了一个大胆的想法;他认为通古斯大爆炸是一艘外星人驾驶的核动力宇宙飞船,在降落过程中发生故障而引起的一场核爆炸。

此论一出,立即在前苏联科学界引起了强烈反应。支持者和反对者乏善其人。索罗托夫等人进一步推测该飞船来到这一地区是为了往贝加尔湖取得淡水。还有人指出,通古斯地区驯鹿所得的癞皮病与美国1945年在新墨西哥进行核测验后当地牛群因受到辐射引起的皮肤病十分近似,而通古斯地区树木生长加快,植物和昆虫出现遗传性变异等情况,也与美国在太平洋岛屿进行核试验后的情况相同。

五、六十年代,前院多次派出考察队前往通古斯地区考察,认为是核爆炸的人和坚持“陨星说”的人都声称考察找到了对自己有利的证据,双方谁也说服不了谁。对于没有找到中心陨星坑的情况,有人认为坠落的是一颗慧星,因此只能产生尘爆,而无法造成中心陨星坑。

1973年,一些美国科学家对此提出了新见解,他们认为爆炸是宇宙黑洞造成的。某个小型黑洞运行在冰岛和纽芬兰之间的太平洋上空时,引发了这场爆炸。但是关于黑洞的性质、特点,人们所知甚少。“小型黑洞”是否存在尚是疑问。因此,这种见解也还缺少足够的证据。直到今天,通古斯大爆炸之谜仍未解开。

九:智利大海啸

据说,智利是上帝创造世界后的“最后一块泥巴”。或许正是这个缘故,这里的地壳总是不那么宁静。根据现代板块结构学说的观点,智利是太平洋板块与南美洲板块互相碰撞的俯冲地带,处于环太平洋火山活动带上。特殊的地质结构,造成了它位于极不稳定的地表之上,自古以来,火山不断喷发,地震接二连三,海啸频频发生。

从5月21日凌晨开始,在智利的蒙特港附近海底,突然发生了世界地震史上罕见的强烈地震。震级之高、持续时间之长、波及面积之广均属少见,在前后一个月中,共先后发生不同震级的地震225次。震级在7级以上的竟有10次之多,其中8级的有3次。

当5月21日地震刚发生时,震动还比较轻微,大地只是轻轻地颤动着。和以往不同的是,它连续不断地发生。接着震级一次高于一次,震动越发剧烈。仓皇之中,人们东倒西歪,摇摇晃晃跑到室外。

然而,连续两天持续不断的震荡,使人们产生了不以为然的麻痹情绪。由于地震持续时间较长,而且破坏程度不大,人们不像开始时那样惧怕了,有人甚至搬进了破裂的屋子。当然也有相当一部分人心有余悸,他们担心更大的地震即将来临。

果然,5月22日19时许,忽然地震声大作,震耳欲聋。地震波像数千辆坦克隆隆开来,又如数百架飞机从空中掠过,呼啸着从蒙特港的海底传来。不久大地便剧烈颤动起来。一会儿,陆地出现了裂缝;一会儿,部分陆地又突然隆起,好像一个巨人翻身一样。瞬间,海洋在激烈地翻滚,峡谷在惨烈地呼啸,海岸岩石在崩裂,碎石堆满了海滩……

这次地震,是世界上震级最高、最强烈的地震,震级高达8.9级,烈度为11度,影响范围在800公里长的椭圆内。大震过后,接踵引发了大海啸。海啸波以每小时几百公里的速度横扫了太平洋沿岸,把智利的康塞普西翁、塔尔卡瓦诺、奇廉等城市摧毁殆尽,造成200多万人无家可归。

十:唐山大地震

1976年7月28日,中国北京时间3时42分,东经118.2度、北纬39.6度,在距地面16公里深处的地球外壳,比日本广岛爆炸的原子弹强烈400倍的大地震发生了。几天以后再次公布了经过核定的地震震级:Mst7.8级。

唐山,一座上百万人口的工业城市,在这场没有预报的特大地震中成为废墟。死亡人数达24万之多。

北纬40度线,被人们称为“不祥的恐怖线”。这里,发生了诸如美国旧金山、葡萄牙里斯本、日本十胜近海等无数次大地震。这次地震这个恶魔又一次突袭了北纬39.6度——唐山成为它的牺牲品。

水,首先向人类发出了警报。

7月下旬起,北戴河一向露出海面的礁石被海水吞没;而距唐山比较近的蔡家堡等海域,从前碧蓝蓝的海水变得浑黄。一位潜泳于秦皇岛海水下的人看见水下一条明亮的光带,似一条不安的火龙。

7月27日深夜,比人类早觉醒一步的自然界发出了最后的灾难呼告!

昌黎县看瓜的农民看到200多米高的上空忽然明亮,地面照得发白,西瓜叶、蔓照得清晰可见,如天亮一般。

3点42分许,唐山上空出现强烈的几次蓝色闪光,地上狂风呼啸,惊雷轰响,大地疯狂地摇撼,几秒钟后,唐山破碎了,一片死寂,灰色的尘雾浓浓地笼罩着唐山,整个唐山没有一点声息。

就在这短短的几秒钟里,唐山市区和农村有65万多间房屋倒塌和受到严重破坏。绝大多数唐山人均在睡眠状况下遭此浩劫。

在许多奇迹般的生还者中有一位妇女,她从所住的旅馆逃出仅2秒钟,旅馆便断裂成两半,并坍塌了。由于惧怕还会发生更大的地震,大多数唐山人都转移到搭建在城外公路上供他们临时栖身的帐篷里。

三、蓝晶石族矿产资源及其选矿加工

赵军伟1张克仁2

(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;2.国家非金属矿产资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州 450006)

摘要我国蓝晶石族高铝“三石”资源丰富,矿种齐全,但是普遍品位较低,必须经过选矿加工处理才能利用。目前它们的开发利用基本满足了国内对高级耐火材料的需求。阐述了我国开发利用“三石”选矿技术研究的进展,认为今后应加强其选矿试验研究,特别是浮选工艺的研究,重视专用选矿工艺、设备的研究和引进,注意选矿加工中的综合利用,以保证“三石”产业的可持续发展[1~8]。

关键词蓝晶石;红柱石;夕线石;资源;选矿。

作者简介:赵军伟(1970—),男,河南省巩义市人,副研究员,硕士,从事矿业科技信息及矿物材料、矿物加工利用研究。

张克仁(1936—),男,河南开封市人,研究员,国家非金属矿工程技术研究中心名誉主任,《矿产保护与利用》期刊主编。长期从事矿产资源综合利用试验研究,国家矿产资源规划、科研和工程项目设计编制、论证工作。

蓝晶石、夕线石、红柱石(通称“三石”)属蓝晶石族高铝矿物,它们是有相同化学成分(Al2O3·SiO2)的同质多相变体,也称“夕线石类矿物”。蓝晶石族矿物在高温下分解为莫来石和熔融状游离二氧化硅,所需的转化温度较低,烧成时间短,转化率高;同时产生不同程度的体积膨胀,具有冷却后不收缩的永久膨胀性能,不仅耐火度高,还具有良好的热稳定性和耐磨性,对炉渣、天然气、窑炉内的蒸气均具有较强的抗化学侵蚀性和较高的强度。因而,这些矿物可用作冶金、玻璃和陶瓷工业中高级耐火材料的原料、陶瓷类耐火及耐酸制品。

一、我国蓝晶石族矿物的资源分布

我国的“三石”矿储量丰富。1934年即在吉林珲春地区发现了红柱石矿,1936年至1961年先后对山西的蓝晶石,鸡西、宽甸、莆田夕线石,北京、本溪的红柱石进行了地质调查和矿物工艺试验研究工作,其中北京周口店红柱石、莆田夕线石较早用于耐火材料工业中。1978年上海宝钢开工建设,其高温强化操作冶炼工艺对耐火原材料提出了更高的要求。为满足宝钢的需要并优化我国耐火原材料产品的结构,全国开始“三石”找矿和重点矿区的勘探工作,到目前为止,已在全国发现“三石”矿点183个,其中蓝晶石44个,夕线石50个,红柱石89个[1]。

中国“三石”主要分布于华北台地,包括秦岭北、华北、东北南部、鲁西、苏北等地。“三石”矿点102个,其中有河南南阳地区的红柱石、蓝晶石、夕线石,山东五莲山的红柱石、夕线石,江苏沭阳的蓝晶石。川西地区康定、道浮红柱石片岩等“三石”矿点30处。西北地区“三石”分布很广,1972年在库尔勒发现优质红柱石大型矿床,红柱石晶体较大,阿勒泰地区已发现“三石”矿点11处,蓝晶石、夕线石矿物晶体大、品位高、手选可用,甘肃的红柱石、蓝晶石,陕西的蓝晶石、夕线石、红柱石,青海的红柱石储量丰富。东北地区“三石”资源品种全,地质工作程度较高,辽东半岛至吉林东部是红柱石分布的矿区,矿点多,仅珲春地区就有4个矿点,其他矿区有本溪、凤城、岫岩、二道甸子、九台、黑山等,黑龙江鸡西、林口、双鸭山、内蒙古土贵乌拉及辽宁宽甸是大型夕线石矿区。中南、华东地区主要矿点有安仁、玉林、安庆、于都、泉州的红柱石,宜昌、莆田、郁南、海南的夕线石,凉亭河、霍邱的蓝晶石等[1]。

二、蓝晶石族矿的基本特性

(一)地质特性

我国“三石”潜在的资源极为可观,矿种齐全,一般品位多在8%~25%之间。有些矿床伴生石墨、石榴子石、堇青石等,可以综合回收利用。蓝晶石和夕线石是富含铝质、粘土质岩石经区域变质或动力变质作用形成的矿物,红柱石主要是接触变质作用形成的矿物。蓝晶石、夕线石和红柱石矿体均为层状、似层状或透镜状。矿体经常产于片麻岩、结晶片岩、云母片岩和石英片岩中[1]。蓝晶石族矿常见的伴生矿物有石英、云母、长石、石榴子石、黄玉、刚玉、堇青石、十字石、石墨、金红石、钛铁矿、铁矿物、炭质物等。

我国具有工业意义的蓝晶石族矿床类型,主要有区域变质型的石英岩、结晶片岩、片麻岩蓝晶石和夕线石矿床,其次有热液蚀变或接触交代型的矽卡岩或角岩化红柱石矿床。

(二)矿石性质

“三石”的结构不同,蓝晶石属三斜晶系,夕线石、红柱石属斜方晶系。“三石”的密度分别为:蓝晶石3.56~3.68g/cm3、夕线石3.23~3.27g/cm3、红柱石3.10~3.20g/cm3。蓝晶石的莫氏硬度为5.5~7,夕线石为7~7.5,红柱石为7~7.5。“三石”矿以斑状变晶结构、鳞片粒状变晶结构及柱状变晶结构为主。矿石的类型主要有石英岩、片岩、片麻岩、角岩等。

总体来说,我国蓝晶石族矿石有以下性质。

1)就当前我国已发现的蓝晶石族矿物矿床而言,虽具有一定储量的规模,但是普遍品位较低,蓝晶石族矿物含量不高,多为10%~25%,必须经过选矿处理。多数矿石的铁、钛有害杂质含量高,且其赋存矿物与蓝晶石族矿物共生密切,嵌布粒度细,在选别过程中为达到脱除Fe2O3、TiO2杂质的目的,易造成蓝晶石族矿物回收率的降低。

2)矿石中云母、长石、石榴子石、高岭石等其他含铝硅酸盐矿物普遍较多,需要作为脉石矿物除去,以确保精矿中蓝晶石族矿物的含量,精矿的Al2O3回收率将受到影响。

3)矿石大多矿物嵌布粒度不均匀,且多存在有包裹体,造成单体解离困难;红柱石多半还被炭质物包裹、污染,给分选带来困难。某些矿石蓝晶石族矿物表面的次生变化或被高岭土、云母等所交代,导致磨矿和选别过程中产生较多的次生矿泥,降低了分选的选择性。

三、蓝晶石族矿的选矿加工利用研究与实践

由于具有特殊的膨胀性能,蓝晶石族矿被主要用作高级耐火材料的原料。蓝晶石比另两种矿物膨胀性显著,因而常用于冶金高炉中作不定型的耐火材料,以抵消粘土矿物在高温下的体积收缩,使整个材料的体积稳定,从而延长冶金炉的使用寿命。夕线石具有能承受温度剧变的特征,被广泛用于各种温度剧变的部位,如炉门、出铁口、输送槽等处。红柱石则可直接用于制造红柱石耐火砖,具有在高温下不变形的特点。蓝晶石族矿还可用于生产硅铝合金、金属纤维及玻璃、陶瓷等行业。

我国蓝晶石族矿的规模开发利用是在上海宝钢引进项目工程建设之后才开始受到重视的,对蓝晶石族矿的选矿方法和新发现矿床(点)的矿石加工利用研究也陆续开展起来。

(一)蓝晶石族矿的选矿研究现状

根据蓝晶石族矿的矿石性质及其主要用作耐火材料原料的要求,选矿的主要目的是提高精矿中蓝晶石族矿物的含量(主要以Al2O3计),降低Fe2O3、TiO2及K2O、Na2O、CaO、MgO等杂质的含量,因为K2O、Na2O在高温下能分解莫来石生成富玻璃相,Fe2O3、TiO2超过一定量会造成耐火度下降并影响抗腐蚀性,CaO、MgO超标也会引起莫来石的分解,从而影响制品的高温性能。由于耐火材料骨料对蓝晶石族矿产品的粒度要求较粗,而有些应用领域则要求粒度超细,所以,在选矿加工中应尽量保护矿物的粗粒,同时要尽可能地回收细粒。

蓝晶石族矿物属难选的硅酸盐矿物。矿石的性质不同,采用的选矿方法也各不相同。一般来说,粗粒矿物采用手选、重选、磁选,其中重选以跳汰、重介质和摇床为主;细粒则主要采用浮选的选矿方法。重选主要利用蓝晶石族矿物与石英、长石、云母等的密度差,磁选主要利用其与黑云母、铁铝榴石、电气石、十字石等的磁性差异,从而将它们分离。

目前,鉴于我国已发现的蓝晶石族矿产资源有用矿物细粒嵌布的资源特征,多采用以浮选为主的联合选矿工艺,重选、磁选常用来进行预富集,以便为浮选提供较高品位的给矿,也可用于对浮选精矿除铁降钛。夕线石、红柱石、蓝晶石是Si/O比相同的多晶型铝硅酸盐矿物,它们的晶体结构中既有石英特有的硅氧四面体,又有刚玉特有的铝氧八面体。研究和实践表明,蓝晶石族矿的浮选可在酸性、碱性乃至中性条件下进行,最佳浮选pH值与捕收剂的种类和用量有关,且以酸性介质浮选的分选效率和选择性最佳。一般说来,在碱性介质(pH 8.5~9.5)中使用脂肪酸捕收剂;酸性介质(pH 3~4)中使用磺酸盐捕收剂;中性介质(pH 6.5~7.5)中使用混合捕收剂为宜[2]。为分散矿浆和抑制铁矿物,多加入六偏磷酸钠和焦磷酸钠,抑制云母多采用柠檬酸,抑制长石、石英等硅质矿物多采用水玻璃[3]。浮选前适量脱泥对浮选精矿品位和回收率的提高是有益的;也可在浮选前采用反浮选脱除云母、叶蜡石、磷铝钙石、白云石、含铁矿物等,反浮选捕收剂常采用氧化石蜡皂和羟肟酸等。

有些精矿中的极少量含铁矿物和云母、石英等杂质难以用物理分选方法脱除,为获得高纯精矿,有时需进行化学选矿,可加入氢氟酸和盐酸混合液并通蒸气加热,浸取一段时间后洗涤脱酸[3]。

(二)蓝晶石族矿的选矿实践

国家非金属矿综合利用工程技术研究中心、中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所及其前身原地矿部矿产综合利用研究所从20世纪80年代初就开始了对蓝晶石族矿的加工利用研究,先后对江苏沭阳蓝晶石矿、河北魏鲁蓝晶石矿、河南隐山蓝晶石矿、山西繁峙蓝晶石矿,黑龙江鸡西夕线石矿、河北平山夕线石矿、河南内乡夕线石矿、河南镇平夕线石矿、内蒙古土贵乌拉夕线石矿、福建莆田夕线石矿,河南西峡红柱石矿、吉林珲春红柱石矿、新疆库尔勒红柱石矿、新疆巴州霍拉沟红柱石矿等“三石”矿的开发利用进行过试验研究。

某中低品位蓝晶石矿为蓝晶石英型矿,岳铁兵等[4]经研究改进了原全浮选工艺流程,采用如图1所示的重浮联合工艺流程。矿石不需全部磨矿,提高了原矿处理能力,最大限度地减少了蓝晶石过磨,在尽可能粗的条件下回收蓝晶石,因此保证了蓝晶石的精矿品位和回收率。同时重选抛除一部分尾矿,减少了入浮选的矿量,且重选可得部分金红石精矿,达到综合回收有用矿物的目的,降低了蓝晶石精矿中铁含量,提高了蓝晶石精矿的质量。最终蓝晶石精矿Al2O3品位为54.19%,Al2O3总回收率达到55%,还可在浮选作业中进一步回收云母。

图1某中低品位蓝晶石矿选矿原则工艺流程

中国规模最大的红柱石矿床——新疆巴音郭楞红柱石矿床,远景资源量达2.13×108t。经研究,充分利用该矿石红柱石的原生粒度粗,明显大于石英、云母等脉石矿物的原生粒度,且红柱石与脉石矿物的嵌布紧密程度远不如脉石之间紧密的特点,提出了在较粗粒度下采用“集合体”抛尾和原矿直接破碎分级入选的新技术。试验确定了(-5+0.5)mm级别采用重选—干式磁选工艺流程,-0.5mm级别采用重选抛尾—湿式磁选—重选—干式强磁选工艺流程,中矿采用破碎—分级—干式磁选工艺流程。选矿扩大试验取得了红柱石精矿产率9.61%、Al2O357.03%、红柱石矿物量95.69%、回收率69.73%的优异工艺指标,工艺简单可靠。该工艺很好地解决了粗粒红柱石矿选矿提纯技术难题,属创新工艺。5~0.5mm粗粒红柱石产品填补了国内无粗粒红柱石骨料的空白。目前已建成年产5×104t红柱石精矿(1600 t/d原矿)的选矿厂。

对于属于石榴黑云夕线片岩的河南内乡夕线石矿,研究确定生产流程为破碎—磨矿—弱磁选—强磁选—脱泥质物浮选—夕线石浮选。原则工艺流程见图2。该工艺早已投入建厂生产[4]。

图2河南内乡某夕线石矿选矿工艺流程

四、蓝晶石族矿的选矿发展前景

长期开发使资源趋于贫化,以及应用部门对精矿质量要求趋于高纯、低含杂化,推动着蓝晶石族矿产选矿加工工艺不断向前发展,今后应进一步加强其选矿试验研究。

1)加强浮选工艺的研究。我国韩山蓝晶石矿最早采用酸性介质浮选—磁选—重选方法取得成功后,考虑到设备腐蚀、环保等因素,又研究制定了单一碱性介质浮选工艺,并以此为依据建设了我国第一座蓝晶石选矿厂[5]。但酸性介质浮选生产费用较低且精矿质量较高,国外多采用酸性浮选。随着我国防腐技术的不断成熟,酸性介质浮选的推广应用将更具优势。另外,应进一步加强高效浮选药剂的研究。如烷基硫酸盐具有洗涤作用,能清洗被污染的矿物表面,同时具有起泡性能和弱捕收性能,可明显提高夕线石精矿的质量[3]。

2)重视专用选矿工艺、设备的研究和引进。对内蒙古土贵乌拉和福建莆田夕线石矿的研究[6]表明,夕线石浮选需要均匀、弥散、稳定的泡沫,国内金属矿常用的浮选机搅拌过强、充气量大,对粒度细、气泡附着不够牢固的夕线石矿物浮选不利。多年非金属矿加工利用研究[7]也显示,非金属矿行业一直沿用金属矿破碎、磨矿、重选、浮选、磁选、电选等装备,忽视了金属矿和非金属矿分选过程、特点和要求的不一致性,造成非金属矿分选效率下降、产品质量档次难以提高的现象,必须研发专用的非金属矿选矿和加工装备,以提高非金属矿资源的利用效率[7]。粗粒精矿能很好地保留蓝晶石矿物的高温膨胀性,特别是作耐火材料骨料需要大颗粒的红柱石。

3)注意选矿加工中的综合利用。蓝晶石族矿常见的伴生矿物石英、云母、长石、石榴子石、金红石、石墨等应用广泛,在蓝晶石族矿选矿中已得到解离,并在中矿或尾矿中相对富集,它们的综合回收和利用,对于最大限度地发挥资源价值、减轻尾矿造成的环境影响有着重要意义。如美国佐治亚蓝晶石矿床属于贫矿床,蓝晶石含量只有8%左右,该矿除回收了蓝晶石外,还综合回收了商业云母、石墨和其他畅销产品[8]。

五、结语

我国高铝“三石”资源丰富,矿种齐全,但是普遍品位较低,必须经过选矿加工处理才能利用。目前它们的开发利用基本满足了国内对高级耐火材料的需求。由于技术和市场等方面的原因,前些年蓝晶石族矿生产企业大批倒闭,近几年随着我国钢铁工业的发展及玻璃、陶瓷、冶金、耐火材料等工业领域对高铝“三石”的需求强劲,加之近年来出口量逐年增长,高铝“三石”开发有所回升。随着资源长期开发趋于贫化和应用部门对精矿质量要求的提高,今后我国应加强浮选工艺的研究,重视专用选矿工艺、设备的研究和引进,注意选矿加工中的综合利用,以保证高铝“三石”产业的可持续发展。

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Kyanite Group Minerals Resources in China and Their Processing

Zhao Junwei1,2,Zhang Keren1,2

(1.Zhengzhou Mineral Resources Multi-purpose Utilization Institute,CAGS;2.China National Engineering Center for the Multipurpose Utilization of Nonmetallic Mineral Resources,Zhengzhou 450006,Henan,China)

Abstract:China is rich in kyanite group minerals resources including kyanite,andalusite and sillimanite.Because of their low grade,they can be utilized after being processed.In China,domestic production of these three minerals can meet the need of quality refractory manufacturing.This article introduces the present situation of mineral processing for these minerals.And the article also gives some advices for these minerals industries’ sustainable development such as further studying their processing especially flotation technology,studying or introducing into appropriative processing technologies and equipment and making the full use of these resources in the mineral processing.

Key words:kyanite,andalusite,sillimanite,resources,mineral processing.

参考资料:搅拌浸出/高压浸出