一、宜宾什么是市废属回收宜属回收重金属污染物的传播特征
重金属污染物的传播特征与重金属污染源位置
摘要：文章阐明了重金属污染物来源与分布，同时对国内外土壤重金属污染治理的旧金研究工作做了系统的综述，提出了土壤中重金属污染物防治的兴混环境矿物学新方法，利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的合金方法，具有成本低、宜宾效果好、市废属回收宜属回收无二次污染及有用金属可回收利用等优点，旧金展现出广阔的兴混环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识，合金保护生态环境。宜宾
1）工业三废引起的市废属回收宜属回收重金属污染
近年来，由于部分矿产开发中选矿、旧金冶炼工艺水平落后，兴混个别矿区没有环保治理设备，合金废水、废气排放而带来的大量废弃物的产生未经处理直接投放环境，而其中的重金属随着自然的沉降、雨水的淋溶等途径进入土壤，进入正常循环的生态系统，造成重金属污染严重危害人们的生产生活。
2）化肥农药的过度使用
重金属元素是肥料中报道最多的污染物质，化肥中品位较差的过磷酸钙和磷矿粉中含有微量的As、Cd重金属元素（WILLIAMS C H，1973）。含铅及有机汞的农药发挥作用的同时也为土壤重金属污染埋下了祸根，造成土壤的胶质结构改变，营养流失，对农作物的产量及品质都造成极大的不良影响。目前的饲料添加剂中也常含有高含量的Cu和Zn（夏家淇，1996），这使得有机肥料中的Cu、Zn含量也明显增加并随着肥料施入农田。
3）汽车尾气的排放
以公路、铁路为中心成条带状分布的重金属污染土壤主要是由于汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降所引起的，污染元素中主要为Pb、Cu、Zn等元素（李波，2005）。这些物质随风飘落，进入土壤中引起重金属污染。实验证明，道路两旁土壤中重金属的污染比较严重，并随着离公路距离的由近到远，土壤的污染程度渐轻
。
重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。
随着全球经济化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前，世界各国土壤存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约1.5万 t、Cu为340万 t、Pb为500万 t、Mn为1500万 t、Ni为100万 t。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地；。
南方相对较轻，如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看，到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等，土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。
重金属污染原理
重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。
本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手，提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境，提高土壤的环境质量。
1土壤中重金属污染物来源与分布
土壤中重金属的来源是多途径的，首先是成土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外，人类工农业生产活动，也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。
1.1大气中重金属沉降
大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降[2]和雨淋沉降进入土壤的。如瑞典中部Falun市区的铅污染[3]，它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送，这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍，污染以车间烟囱为中心，范围达1.5 km2，污染范围最大延伸下限1.38 km。俄罗斯的一个硫酸生产厂也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。公路、铁路两侧土壤中的重金属污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧，汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。它们成条带状分布，以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱；随着时间的推移，公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。在宁—杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染晕带，且沿公路延长方向分布，自公路向两侧污染强度减弱。在宁—连一级公路淮阴段两侧的土壤铅含量增高，向两侧含量逐渐降低，且在地表0~30 cm铅的含量较高。在法国索洛涅地区A71号高速公路[8]沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd，其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2~8倍，而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7~26倍。在斯洛文尼亚[9]从居波加到扎各瑞波公路两侧，铅除了分布在公路两侧以外，还受阶地地貌和盛行风的影响，高铅出现在低地，公路顺风一侧铅含量较高。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散；由城市—郊区—农区，随距城市的距离加大而降低，特别是城市的郊区污染较为严重。此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关；重工业越发达，污染相对就越严重。
此外，大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大气汞通过干湿沉降进入土壤后，被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定，富集于土壤表层，或为植物吸收而转入土壤，造成土壤汞的浓度的升高。
1.2农药、化肥和塑料薄膜使用
施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥，都可以导致土壤中重金属的污染。一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之,，氮肥和钾肥含量较低，但氮肥中铅含量较高，其中As和Cd污染严重。经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究，施肥后，Cd的含量从0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg，Hg的含量从0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg，Cu、Zn增长2/3。通过新西兰50 a前和现今同一地点58个土样分析，自施用磷肥后，镉从0.39 mg/kg升至0.85
mg/kg。在阿根廷由于传统无机磷肥的施入,进而导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。
农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。
1.3污水灌溉
污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展，大量的工业废水涌入河道，使城市污水中含有的许多重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不污染[17]。近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，中国自60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱作地区污灌最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%，其余在西北和青藏[18]。污灌导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮阳污灌区自污灌以来，金属Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐渐增高，1995~1997年已超过警戒级。太原污灌区的重金属Pb、Cd、Cr含量远远超过其当地背景值，且积累量逐年增高。
1.4污泥施肥
污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田，使农田中的重金属的含量在不断增高。污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多,污染就越严重，Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染；Cd、Hg可引起小麦、玉米的污染；污泥增加，青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加]。Anthony研究表明，用城市污水、污泥改良土壤，重金属Hg、Cd、Pb等的含量也明显增加。
1.5含重金属废弃物堆积
含重金属废弃物种类繁多，不同种类其危害方式和污染程度都不一样。污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。通过对武汉市垃圾堆放场[23]、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场[25]及车辆废弃场[26]附近土壤中的重金属污染的研究，这些区域的重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于当地土壤背景值，重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响，且随距离的加大重金属的含量而降低。由于废弃物种类不同，各重金属污染程度也不尽相同，如铬渣堆存区的Cd、Hg、Pb为重度污染，Zn为中度污染，Cr、Cu为轻度污染。
1.6金属矿山酸性废水污染
金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水，随着矿山排水和降雨使之带入水环境（如河流等）或直接进入土壤，都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t，Cd为88 t，As为173 t，Pb为226 t。矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游，在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源（矿山）控制，河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复，金属化学污染强度逐渐降低。江西乐安江沽口—中洲由于遭受德兴铜矿的污染，水体及土壤中的重金属Cu、Pb、Zn、Cr含量增高，至鄱阳湖段重金属含量逐渐降低。美国科罗拉多州罗拉多流域受采矿的影响，重金属元素Cd、Zn、Pb、As的浓度，以污染源为最高，之后随着与污染源距离延长而逐渐降低。莱安河[30]重金属污染，来自一个大型铜矿，导致重金属浓度远远超过当地背景值。流域重金属污染随季节变化而异，枯水期重金属的含量明显高于丰水期。河流流速减缓可以导致该流段重金属含量增加。
同一区域土壤中重金属污染物的来源途径可以是单一的，也可以是多途径的。胡永定通过研究徐州荆马河区域土壤重金属污染的成因中指出：Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的，As是由农灌引起的，Cd是由农灌和垃圾施用引起的，Hg是各种途径都具备。王文祥通过对山东省耕地重金属元素污染状况的研究说明，工业快速发展地区铅高于农业环境，铅与距公路远近有关。乡镇企业技术、设备落后，原材料利用率低，造成其周边土壤重金属污染相当严重。据贵州1986年的统计，全省乡镇排放汞14.7万kg，土壤中有的地方达56.64 mg/kg，超过未污染土壤的84.5倍。要引起高度重视。
总的来说：工业化程度越高的地区污染越严重，市区高于远郊和农村，地表高于地下，污染区污染时间越长重金属积累就越多，以大气传播媒介土壤重金属污染土壤的具有很强的叠加性,熟化程度越高重金属含量越高。
2土壤中重金属污染物现行治理方法
关于土壤重金属污染物的研究，国外始于20世纪60~70年代，如澳大利亚、美国、德国等国家对土壤重金属较深入，尤其澳大利亚。我国在1983年对主要类型的土壤环境容量作过初步研究，如提出研究土壤重金属的生态效应、临界含量地带性分异规律和分区等。
当前，世界各国很重视对重金属污染治理方法研究，并开展广泛的研究工作。总的来说，目前大致有以下四种治理措施：
2.1工程治理方法
工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有：客土是在污染的土壤上加入未污染的新土；换土是将以污染的土壤移去，换上未污染的新土；翻土是将污染的表土翻至下层；去表土是将污染的表土移去等。如日本富士县神通川流域的痛痛病发源地，就是由于长期食用含镉的稻米而引发的，他们通过研究，去表土15 cm，并压实心土，在连续淹水的条件下，稻米中镉的含量小于0.4 mg/kg；去表土后再客土20 cm，间歇灌溉稻米中镉的含量也不超标，客土超过30 cm，其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤；热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物（Hg）挥发并收集起来进行回收或处理；电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。
以上措施具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。
2.2生物治理方法
生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。主要有：动物治理是利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属；微生物治理是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属的毒性如Citrobacter sp产生的酶能使U、Pb、Cd形成难溶磷酸盐；原核生物（细菌、放线菌）比真核生物（真菌）对重金属更敏感，格兰氏阳性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属；重金属的植物吸收、淋溶和无效态数量将只依赖于它们的有效态的多少，重金属溶液浓度和它们的土壤的有效态之间关系遵循Freundlich吸附方程[41]；超积累植物可吸收积累大量的重金属，目前已发现400多种，超积累植物积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上，积累Mn、Zn含量一般在1%以上；印度芥菜（Brassica juncea）可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等，在Cu为250 mg/kg，Pb为500 mg/kg、Zn为500 mg/kg条件下能生长，在Cd为200 mg/kg出现黄化现象[42]；印度芥菜（Brassica juncea）可对Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分别为58，52，31，17和7倍；高杆牧草（Agropyron elongatum）能吸收Cu等；英国的高山莹属类等，可吸收高浓度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。
生物治理措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小，缺点是治理效果不显著。
2.3化学治理方法
化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变（pH值、OH-、SO42-等）时，形成金属沉淀物而降低土壤重金属的污染；如向土壤中投放钢渣，它在土壤中易被氧化成铁的氧化物，对Cd、Ni、Zn的离子有吸附和共沉淀作用，从而使金属固定。在沈阳张士污灌区进行的大面积石灰改良实验表明，每公顷施石灰1500~1875 kg籽实含镉量下降50%[18]。有机质法是指有机质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物，而减轻土壤重金属的污染；吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、粘土矿物等吸附固定，从而降低土壤重金属的污染。
化学治理措施优点是治理效果和费用都适中，缺点是容易再度活化。
2.4农业治理方法
农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害，在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有：控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位（Eh），达到降低重金属污染的目的；选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥；增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施；选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物；如在含镉100 mg/kg的土壤上改种苎麻，五年后，土壤镉含镉平均降低27.6%；因地制宜地种植玉米、水稻、大豆、小麦等，水稻根系吸收重金属的含量占整个作物吸收量的58%~99%，玉米茎叶吸收重金属的含量占整个作物吸收量的20%~40%，玉米籽实吸收量最少，重金属在作物体内分配规律是根>茎叶>籽实。土壤重金属污染也是导致生态系统破坏的重要因素。合理的利用农业生态系统工程措施，也可以保持土壤的肥力，改良和防治土壤重金属污染，提高土壤质量，并能与自然生态循环和系统协调运作。如可以在污染区公路两侧尽可能种树、种花、种草或经济作物（如蓖麻），种植草皮或观赏树木，移栽繁殖，不但可以美化环境，还可以净化土壤；蓖麻可用作肥皂的原料。也可以进行农业改良，即在污染区繁育种子（水稻、玉米），之后在非污染区种植；或种植非食用作物（高梁、玉米），收获后从秸秆提取酒精，残渣压制纤维板，并提取糠醛，或将残渣制作沼气作能源。
农业治理措施的优点是易操作、费用较低，缺点是周期长、效果不显著。
3土壤中天然矿物治理重金属污染物新方法
土壤的主要矿物组成除粘土矿物外，还存在大量的天然铁锰铝氧化物及氢氧化物、硅氧化物、碳酸盐、有机质硫化物等天然矿物。在国内外关于土壤重金属污染物防治途径研究中，人们一直强调土壤自身的净化能力，但土壤自净化能力离不开土壤中矿物种对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用，土壤中具体矿物的净化能力才真正体现土壤自身的净化能力和容纳能力。土壤中有毒有害元素含量的高低，并不是直接判定土壤环境质量优劣乃至土壤生态效应的唯一标志，关键问题是要揭示这些重金属在土壤中与各种无机物之间具有怎样的环境平衡关系。在国内外为寻求地下水和土壤有机污染的修复方法而直接对土壤中多种粘土矿物进行改性研究，即利用有机表面活性剂去置换天然粘土矿物中存在着的大量可交换的无机阳离子，以形成有机粘土矿物，可有效截住或固定有机污染物，阻止地下水的进一步污染，限制有机污染物在土壤环境中迁移扩散。但特别需要指出的是，在粘土矿物改性过程中，其中的固定态重金属也一并被置换出来，导致土壤系统中业已建立环境平衡被打破，使得土壤环境中解吸释放态重金属污染物总量大大增加。至此，土壤中重金属污染物既来源于土壤中活动态的重金属，又来源于改性粘土矿物时被置换释放出来的重金属。以本实验室正在开展研究的环境矿物材料—天然铁锰铝氧化物及氢氧化物为例，其中磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿、硬锰矿与铝土矿等也正在成为国际上关于天然矿物净化污染方法研究方面的重点对象之一。我们认为天然铁锰铝氧化物及氢氧化物的表面具有明显的化学吸附性特征，锰氧化物与氢氧化物还具有较完善的孔道特征，尤其是Fe、Mn为自然界中少数的但属于常见的变价元素，其氧化物和氢氧化物化合物往往可表现出一定的氧化还原作用。所以说天然铁锰铝氧化物及氢氧化物具有潜在的净化重金属污染物的功能，能成为土壤环境中吸附固定态重金属污染物的有效物质。
综上所述，国内外对土壤重金属污染现状与治理，取得了一定的成绩，也存在一些理论上和技术上的问题，如土壤中重金属与土壤中矿物之间的吸附与解吸、固定与释放的平衡关系的研究，土壤中重金属形态特征、转化与迁移规律的系统研究，土壤中二次污染物的及时处理等。
土壤重金属污染首先应从源头抓起，控制污染源，土壤重金属的污染已经达到相当严重的程度,要充分认识土壤重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特点。土壤质量问题是经济可持续发展和社会全面进步的战略问题，它直接影响土壤质别、水质状况、作物生长、农业产量、农产品品质等，并通过食物链对人体健康造成危害。对工业生产中排放的污染物尚未得到较彻底控制，尤其在农业生产中大量而盲目使用化学肥料和农药的今天，江河湖海、地下水及陆地中无机和有机污染物积累总量与日俱增，使土地环境质量变得极其脆弱。一旦土壤对这些污染物尤其是重金属的消纳容量达到饱和，这些污染物对耕地生产能力的潜在毁灭性破坏便有可能一触即发，有人已形象地称之为农业生产中的“定时炸弹”。从这个意义上来讲，土地管理与保护工作不仅是对耕地总量的监管，还应该加强对耕地质量的保护与改善。对土壤质量的保护便是对耕地生产能力的保护，更是提高土地利用效率的强有力措施之一。对于我国这样一个人口众多的农业大国，开展国土质量调查评价，对土壤重金属污染物进行试验研究，开发耕地污染的治理方法和技术，显得更为必要和迫切。
二、非金属矿选矿加工实例
本章收集了一些技术较成熟、有一定生产规模的企业的生产实例。
一、中国高岭土公司
水洗高岭土选矿加工实例。
（一）工艺流程
中国高岭土公司矿石性质比较复杂，下面所列为无尾矿的选矿工艺（图3-1-1）
图3-1-1中国高岭土公司水洗高岭土工艺流程图
从工艺流程可看出，中国高岭土公司在伴生矿物的综合利用方面做了不少工作。用手选回收明矾石和用摇床、水力旋流器进行分选、回收硫铁矿，使其达到工业利用品位，供相关行业使用。最大量的石英用于制备矿山开采顶板的假顶材料水泥板和城市道路及建筑用的水泥砖等建筑材料，不但获得较大的经济效益，改善矿山环境，还为无尾选矿加工树立样板。
（二）主要工艺设备（表3-1-1）
表3-1-1
（三）指标
高岭土精矿21×104t/a，硫铁矿精矿2×104t/a，明矾石矿石2×104t/a，建筑用石英砂5×104t/a，年处理矿石量近30×104t/a。产品分石化级高岭土、陶瓷级高岭土、橡胶填料级高岭土。
二、唐山麦迪逊高岭土有限公司
煤系高岭土选矿加工实例。
中国高岭土煅烧设备的研究开发起步较晚，但发展很快。目前已形成年产30×104t超细高白度煅烧高岭土的生产能力。下面以年产（3～5）×104t煅烧高岭土生产线为例介绍超细高白度煅烧高岭土的生产工艺和主要设备。
年产5万t煅烧煤系高岭土生产线。
（一）工艺流程（图3-2-1）
（二）主要设备（表3-2-1）
表3-2-1
注：一条φ3.8 m×48 m煅烧窑产能达到5万t/a。
图3-2-1唐山麦迪逊高岭土有限公司煤系高岭土加工工艺流程图
图3-3-1湖北豪迈超牌高岭土有限公司工艺流程图
（三）主要指标
粒度：-2μm含量≥86%±2%，白度：≥90%。
三、湖北豪迈超牌高岭土有限公司
公司于2007年7月建成投产，年产煅烧高岭土3.5×104t。其特点是：生产线能同时连续生产两类煅烧高岭土产品（填料级产品和造纸涂布级产品）；生产线采用了球磨加分级系统，大大提高了生产能力和磨矿细度；采用了大型超细研磨机CYM5000，可将45μm（325目）生料浆一次研磨成-2μm含量大于94%的熟浆料；采用了内热式回转窑，不但提高生产能力，还大幅度降低了天然气耗量，由外热窑的400～450 m3/t降低到160～180 m3/t，大大降低了企业投资成本。
（一）工艺流程（图3-3-1）
（二）主要设备（表3-3-1）
表3-3-1
（三）主要指标
填料级产品（1250级煅烧高岭土）
细度：10μm（1250目），白度＞90%，生产能力1.5×104t/a。
能耗：电耗360 kW·h/t，气耗（天然气，标准） 180 m3/t。
生产成本：720元/t。
造纸涂布级产品（双90级超细煅烧高岭土）
细度：-2μm＞90%，白度＞90%，生产能力2×104t/a。
能耗：电耗650kW·h/t，气耗（天然气，标准） 220 m3/t。
生产成本：900元/t。
四、黑龙江柳毛石墨矿石墨选矿
（一）工艺流程
采用一段粗磨、一次粗选、一次扫选、四段精矿再磨、七次精选的流程。粗磨与分级机组成闭路，扫选精矿和一、二、三次精选尾矿返回粗选前的分级机，四、五次精选尾矿返回到一次精选，六次精选尾矿返回到二次精选，七次精选尾矿返回到五次精选。浮选精矿经脱水、干燥、筛分后包装为成品。
具体流程（图3-4-1）。
图3-4-1黑龙江柳毛石墨矿选厂工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-4-1）
表3-4-1
续表
（三）指标
产量精矿1×104t/a，精矿品位95%～97%；产品粒级-0.15mm（100目），0.106mm（150目），0.125mm（120目），0.15mm（100目），0.18mm（80目），0.30mm（50目），0.50mm（32目）。
原矿平均品位13%，选矿回收率80%～85%。
五、建材七〇一金刚石矿
建材七〇一矿建于1960年，是中国最早形成一定生产规模（年产10×104克拉金刚石）的原生金刚石矿，是集天然金刚石采、选、加工、销售于一体的国有大中型联合企业。
（一）工艺流程（图3-5-1）
大颗粒（＞0.5mm以上）油选机精矿还要经过X射线选和手选，小于0.5mm的细颗粒精矿经电磁液体分离，获最终金刚石产品。
（二）主要工艺设备（表3-5-1）
表3-5-1
（三）指标
处理矿石能力10.9×104t/a，按精矿量10×104ct/a。
目前开采的胜利1号岩管160～-40 m水平的品位657.7 ct/m3（为该矿储量中最富的块段）。
图3-5-1建材七〇一金刚石矿工艺流程图
六、茫崖石棉矿
茫崖石棉矿建于1958年，是中国大型石棉采选联合企业，年生产能力为14×104t，其中一个选矿厂的年生产能力就达3×104t/a。该选矿厂建于1993年，可生产4个等级17个牌号的石棉产品。1993年产品被国家非金属制品质量监督检验中心评为免检产品。
（一）工艺流程（图3-6-1）
图3-6-1茫崖石棉矿3×104t选矿厂工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-6-1）
表3-6-1
（三）指标
产量精矿纤维石棉设计规模3.0×104t/a，2006年实际产量为4.5×104t/a，处理矿石量180×104t/a，年工作日280 d，破碎车间每天二班每班6.5 h；选矿包装车间每天三班，每班7 h。
产品质量符合GB8071-87标准（表3-6-2）。
表3-6-2
七、辽宁艾海滑石有限公司（原海城滑石矿）
（一）工艺流程（图3-7-1）
首先对原矿进行手选，部分精矿块矿再进行磨粉。
（二）主要设备
双层自定中心振动筛SZZ1250～2500mm。
锤式破碎机（轻、重型）。
5 R粉磨机GR-180（意大利引进）。
扁平式气流粉碎机（意大利引进超细磨）。
（三）主要指标
年产精细滑石粉20×104t，粒度从0.045mm（325目）-0.0026mm（-5000目）。
图3-7-1辽宁艾海滑石有限公司工艺流程图
20世纪60年代曾经对海城滑石矿的低品位滑石采用浮选柱进行工业性浮选实验。试验结果滑石品位可达到97%～99%，白度≥90%。由于当时优质滑石资源丰富，滑石产品售价便宜，浮选成本高于售价，未能实现产业化生产
八、特密高晶元石墨（包头）有限责任公司
公司立足于内蒙古天然石墨资源的优势，从事石墨的精细加工，建有提纯、改性、粉碎三条生产线，产品品质达到国际同行先进水平，70%以上产品出口，广泛用于机械、冶金、化工、电池等行业。
（一）提纯粉碎工艺
传统的高纯石墨生产工艺采用的硫酸法或两（多）酸法，一般只能提纯固定碳达到99.5%，而且石墨中的有害杂质难以控制。公司在原有工艺的基础上，对工艺装备、配方、工艺环境进行了改进，产品的纯度可以达到99.9%～99.95%，石墨中的有害杂质如铁、钼、氯等可控制在10×10-6、1×10-6、和25×10-6以下。在粉碎过程中，为了避免捕集器内部旋转流场对已经收集的物料进行二次吹扬，采取减小捕集器锥角，使锥部长度增加，加装导风板，使得产品在捕集器内向器底旋转，便于产品出料。改变分级机叶片材质，采用氮化硅耐磨材料，避免粉碎分级过程中的杂质污染。提纯粉碎工艺如图3-8-1所示。
（二）优质可膨胀石墨工艺
在普通的浓硫酸-双氧水合成可膨胀石墨的基础上，加入了混酸合成技术，最终膨胀产品可得到硫小于800×10-6，膨胀容积为160～200 mL/g，灰分小于0.1%，有害杂质铁、铬、钼分别小于10×10-6、5×10-6和1×10-6的高等级的优质膨胀石墨，成为一种有深度开发的新材料，工艺如图3-8-2所示。
图3-8-1特密高晶元石墨（包头）有限责任公司石墨提纯工艺流程图
图3-8-2特密高晶元石墨（包头）有限责任公司膨胀石墨加工工艺流程图
主要生产用于碱性电池的高等级的导电石墨粉，主要规格有HFP和BHF两类，产品品质已经得到全球最大的碱性电池生产商杜拉塞尔公司认可，是中国广东东莞的金霸王公司的主要导电石墨粉供应商。
九、国邦（连州）微纳塑化有限公司
重质碳酸钙超细粉碎-表面改性一体化新技术生产线。
国邦（连州）微纳塑化有限公司重质碳酸钙超细粉碎-表面改性一体化新技术，三条双筒超细振动磨及分级机组合生产线年产活性超细重质碳酸钙5×104t。
（一）生产流程（图3-9-1）
图3-9-1国邦微纳塑化有限公司活性超细重质碳酸钙生产工艺流程图
（二）主要设备
每条生产线配18001振动磨二台（串联），辅助分级装置一套；
每条生产线装机容量：295 kW（振动磨110 kW/台；风机45 kW；分级机30 kW）
振动磨磨矿介质为高铬钢，内衬为高铬钢板。
球料比5∶1～15∶1。
（三）主要指标
原料：粒度为0.25mm（60目）的方解石粉。
产品细度：根据要求可在0.038mm（400目）～0.005mm（-2500目）范围内调节，白度可达到95%。
电耗：生产0.013mm（1000目）的超细重质碳酸钙，电耗≤100 kW·h/t。
十、海城市福海高档滑石公司
公司于1997年成立，是全国较大的滑石生产、加工为一体的集体企业，公司下设7个采矿场、3个粉体加工车间、5套粉体加工线，年深加工8×104t滑石粉，其中高档粉4×104t，中档粉4×104t，产销率为100%，70%产品出口。
（一）工艺流程
1.滑石粉超细生产线（图3-10-1）
图3-10-1海城市福海高档滑石公司超细粉碎工艺流程图
①颚式破碎机；②斗式提升机；③给料机；④雷蒙磨；⑤旋风除尘器；⑥风机；⑦布袋除尘器
2.高填充滑石微粉母粒生产线（图3-10-2）
图3-10-2高填充滑石微粉母粒生产工艺流程图
（二）主要设备
滑石粉超细生产线有：4 R雷蒙磨；630型气流粉碎机。
高填充滑石粉母粒生产线有：1000 L高速混合机、SZZ型三转子干法改性机、STS型双螺杆挤出机等。
（三）主要指标
滑石粉超细生产线：处理能力5×104t/a，产品细度-0.015mm（-800目）～0.010mm（-1250目），产品白度90%以上。
高填充滑石粉母粒生产线：填充母粒处理能力0.5×104t/a，粉体表面活化度95%以上，试样拉伸强度、拉伸断裂强度与缺口冲击强度分别要求≥28.0MPa、≥100MPa、≥8.0 kJ/m2。
十一、黑龙江三道沟夕线石矿
（一）工艺流程（图3-11-1）
图3-11-1黑龙江三道沟夕线石矿工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-11-1）
表3-11-1
（三）指标
年产夕线石精矿0.7×104t/a。精矿品位53.70%（夕线石Al2O3含量） 55%（全Al2O3）；Fe2O3，＜1.5%；SiO2，＜4.2%；K2O＋Na2O，＜1%；TiO2，＜1.5%。原矿品位10.53%（夕线石Al2O3含量），选矿回收率56%。
十二、内蒙古伊泰兴和膨润土加工厂
（一）工艺流程（图3-12-1）
图3-12-1内蒙古伊泰兴和膨润土加工厂工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-12-1）
表3-12-1
（三）指标
年处理原矿能力：6.5×104t
年加工颗粒状防水毯用膨润土2.75×104t
年产防水毯500×104m2（其中针刺毯300×104m2，针刺覆膜毯200×104m2）
防水毯执行标准（表3-12-2）
表3-12-2
十三、河北省灵寿县某云母粉厂
该厂为干法云母粉加工厂，于2005年投产，年产5000 t云母粉，原料为河北省变质片麻岩白云母。
（一）工艺流程（图3-13-1）
图3-13-1河北省灵寿县某云母粉厂工艺流程图
（二）主要设备（表3-13-1）
表3-13-1
续表
（三）主要指标
处理能力：1～1.5 t/h。
产品含砂量＜0.5%。
产品含铁量＜5×10-6。
原料收成率＞85%。
十四、江苏省宜兴某云母加工厂
加工厂是1996年建立的湿磨云母粉生产厂，年产湿磨云母粉1000 t。原料以印度进口碎白云母和国产碎白云母为主。
（一）工艺流程（图3-14-1）
图3-14-1江苏宜兴某云母加工厂工艺流程图
（二）主要设备（表3-14-1）
表3-14-1
（三）主要指标
处理能力：200～300 kg/h。
产品含砂量＜0.5%。
产品水分＜0.5%。
原料收成率＞90%。
十五、苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司蒙皂石无机凝胶
（一）工艺流程（图3-15-1）
图3-15-1苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司蒙皂石无机凝胶工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-15-1）
表3-15-1
（三）指标
产能200t/a（0.03 t/h）。
产品黏度200～500MPa·s（5%分散液），触变值1.45～1.80，白度70%～80%。
十六、某重质碳酸钙加工厂
（一）工艺流程（图3-16-1）
图3-16-1某重质碳酸钙加工厂工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-16-1）
表3-16-1
（三）指标
产量2×104t/a，粒度-2μm占97%～98%。当方解石矿石CaO含量≥98%、白度97%时，产品白度97%～99%。
十七、某纳米膨润土加工厂
（一）工艺流程（图3-17-1）
图3-17-1某纳米膨润土加工厂工艺流程图
（二）主要工艺设备（表3-17-1）
表3-17-1
（三）指标
产量100t/a，粒度-0.075mm（-200目）≥98%，105℃挥发分≤1.5%，晶片厚度≤25nm，外观白色或灰白色。
参考资料:自动化分析仪
