一、低熔点合提纯工艺及设备
一、金高金属概述
天然矿物原料由于杂质矿物的熔点混杂、浸染、回收结构镶嵌，设备有时还夹有碳质及有机质，低熔点合往往不能满足工业生产要求，金高金属例如:用于核反应堆中子减速剂的熔点鳞片石墨，要求石墨纯含量为99.995%;凝胶材料用膨润土，回收要求其中蒙脱石含量达99%;造纸涂料级高岭土，设备要求白度为90，低熔点合粒度<2μm占90%;天然硅藻土的金高金属主腔孔道常易被粘土、碎屑堵塞，熔点影响助滤性能，回收需对被堵塞腔孔进行疏通处理等。设备
二、矿物原料的提纯
(一)物理提纯
利用不同矿物在物理性质上的差异，使目的矿物分选富集，如重、电、磁选等方法。
前面已述。
(二)化学提纯
矿物的化学提纯，是利用不同矿物在化学性质上的差异，采用化学方法或化学方法与物理方法相结合，改变杂质组分的化学组成或存在形态，实现矿物的分离或提纯。主要应用于一些纯度要求很高，且机械物理选矿方式又难以达到纯度要求的高附加值矿物的提纯。其作用分为:酸、碱、盐的溶解作用;助熔剂的熔融作用;活泼气体的氧化、还原作用;高温汽化形成挥发性物质等。总之，目的是将杂质转化为可溶性的新物质或挥发性物质加以除去。
1.矿物的酸、碱处理
非金属矿物的酸、碱处理，主要是在相应酸、碱等药剂作用下，把可溶性矿物组分(杂质矿物或有用矿物)浸出，使之与不溶性矿物组分(有用矿物或杂质矿物)分离的过程。浸出过程是通过化学反应来完成的。对不同的有用矿物和杂质矿物要采取相应的酸、碱及药剂，见表2－9。
(1)矿物的酸法浸出
酸法浸出常用硫酸、盐酸、硝酸、草酸、氢氟酸作浸出剂，其中以硫酸使用最多。
硫酸浸出浓硫酸为强氧化剂，在加热时几乎能氧化一切金属，且不释放氢气，因氧化的发生是借助于未离解的硫酸分子，可将大多数硫化物氧化为硫酸盐。用酸浸出铜、铁等可形成可溶性溶液，而铅、银、金、锑等则留在固态渣中，在200～250℃条件下，热浓硫酸还可分解某些稀有元素矿物，如独居石、钛铁矿等。
浓硫酸具有强烈的吸水作用，用它处理的粘土矿物可作吸水干燥剂。许多有机物，尤其是碳水化合物，一旦与浓硫酸接触，会同其吸水性而发生碳化作用。浓硫酸处理粘土矿物一般是在常压，100～105℃加热条件下进行。
表2－9常用酸、碱处理应用范围
可采用硫酸浸出处理硅藻土以及制备高纯SiO2。
氢氟酸处理氢氟酸为无色液体，19.4℃沸腾。蒸气有刺激臭味、极毒，价格较贵。在水中可离解成离子。氢氟酸的特点是能溶解SiO2和硅酸盐，生成气态SiF4，故常用于制备高纯SiO2或除去矿物中的SiO2杂质等。
在浸出硅石(SiO2)中的金属杂质时，对某些包裹细密的杂质矿物，使用少量HF(低浓度)有助于SiO2部分溶解，以使杂质金属离子较易被其他药剂浸出，如采用0.02%～0.1%的稀氢氟酸和连二亚硫酸钠(0.02%～0.2%重量比)，在常温下搅拌处理石英，可将其Fe2O3含量从0.15%降至0.028%。
借助HF能溶SiO2和硅酸盐的特点进行石墨提纯，除去其少量的硅酸盐矿物，原理过程为:将石墨和水按一定比例混合，根据石墨的灰分大小，加入氢氟酸，通入蒸汽加热，在特制的反应器内浸取若干小时，反应完成后，用NaOH溶液中和，经洗涤、脱水、烘干，即可除去其中的硅酸盐矿物杂质，获得纯度达99%以上的高纯石墨产品。
盐酸处理盐酸为HCl的水溶液，强酸之一。浓盐酸含HCl约37%，密度1.18g/mL，在水中可离解成离子。盐酸可与多种金属化合物反应，生成可溶性金属氯化物，其反应能力强于稀硫酸，可浸出某些硫酸无法浸出的含氧酸盐类矿物。同硫酸一样，在矿物加工工业中被大量应用。其缺点是对设备防腐要求较高。
石英砂的除铁提纯常采用盐酸法或盐酸与其他酸联合使用，用含18%的盐酸溶液，用量5%，处理石英砂，加热至50～80℃，作用时间2～3h，可将其Fe2O3含量降至0.015%。将盐酸溶液(浓度为1%～10%)和氟硅酸(浓度1%～10%)一起加入到含石英砂固体浓度为20%～80%的料浆中(或用盐酸处理，经水洗涤后，再用氟硅酸处理)，在75℃至溶液沸点之间的温度下处理2～3h，滤出溶液，清洗去酸，可将石英砂中Fe2O3含量从0.059%降至0.0005%～0.0002%。
非金属矿物的酸处理浸出，亦可采用硝酸、草酸等，但工业上应用相对较少，其原理过程同硫酸、盐酸一致。
(2)矿物的碱处理及盐处理
氢氧化钠处理主要应用于硅酸盐、碳酸盐等碱金属与碱土金属矿物的浸出，如石墨、细粒金刚石精矿的提纯等。
石墨精矿(品位C>90%)和液态碱(浓度50%)按3∶1比例混均，在500～800℃温度下熔融，使硅酸盐矿物及钾、钠、镁、铁、铝等化合物熔融，冷却至100℃后水浸1h，水浸渣洗涤后加30%～40%的HCl，洗涤、脱水后的石墨品位可提高到99.0%以上，回收率可达88%～90%。该工艺对云母含量少的石墨精矿效果更好。
细粒金刚石用碱熔水浸出提纯原理过程与石墨相近。
碳酸钠及硫化钠处理碳酸钠溶液对矿物原料的分解能力较弱，但具有较高的选择性，且对设备的腐蚀性小，常用于粘土矿物的阳离子交换处理。
碳酸钠也可同氢氧化钠配合使用，去除金属氧化物效果更好。如在硅砂除铁中，在碳酸钠中加入浓度40%～50%的NaOH，加热100～110℃搅拌处理4～5h，经清洗、脱水后，Fe2O3含量从0.7%降至0.015%～0.025%。碳酸钠还可浸出矿石中的磷、钒、铝、砷等氧化物，成为可溶性钠盐。硫化钠溶液可分解砷、锑、锡、汞的硫化矿物，使它们生成相应的可溶性硫酸盐而转入浸出液中。
此外氯化钠、氯化铵亦可作为浸出剂脱除矿物中的金属杂质。
(3)矿物浸出工艺设备
用于矿物酸、碱处理的设备主要有三大类:渗滤浸出用渗滤浸出槽;常压搅拌浸出用机械搅拌浸出槽，空气搅拌浸出槽，流态化浸出塔;有压搅拌浸出用哨式加压釜、自蒸发器等。
渗滤浸出槽依处理量的大小，槽的外壳可用不同的材质制成。如处理量小，可用碳钢槽或桶;处理大时，用砖、石、水泥砌成，内衬以一定厚度的防腐层，并且不能漏液。为便于浸出液流动，底部略向浸出液出口方向倾斜，将出口塞住后，用人工或机械将矿石(≤10mm)均匀地装入槽内，加入配好的浸出剂，浸泡数小时或更长时间后再放液。生产中可采用多个渗滤槽同时操作。
常压搅拌浸出设备(机械搅拌浸出槽)可分为单桨和多桨搅拌两种，机械搅拌器可采用不同的形状，有桨叶式、旋桨式、锚式和涡轮式。机械搅拌浸出槽结构见图2－37。
搅拌器的材质要依浸出介质而定，酸浸时槽体可用碳钢，内衬橡胶、耐酸砖或聚四氟乙烯塑料;或不锈钢槽、搪瓷槽等。搅拌桨一般为碳钢衬胶、衬玻璃钢或由不锈钢制成。槽体为圆柱形，槽为圆环形或平底，中央有循环筒。搅拌浆装在循环筒下部。可采用电加热，夹套加热或蒸汽直接加热方式，以控制浸出过程的温度，蒸汽直接加热时，蒸汽的冷凝会使矿浆浓度和试剂浓度发生变化。搅拌槽的容积依生产规模而定，机械搅拌槽一般用于生产规模较小的厂矿。
有压搅拌浸出设备(哨式空气搅拌加压釜)，其结构见图2－38。
图 2－37机械搅拌浸出槽
图 2－38哨式加压釜
矿浆自釜下端进入，与压缩空气混合后通过旋涡哨从喷嘴进入釜内，呈紊流状态在釜内上升，然后经出料管排出。釜内矿浆的加热或冷却，一般采用夹套间接传热方式，釜内装有事故排料管。经高压釜浸出后的矿浆，须将压力降至常压后才能送下一作业处理。
2.矿物的化学漂白
作为填料或颜料等在工业中应用的非金属矿物粉体材料，常对白度有较高的要求，在一定条件下，白度越高，应用范围越大，附加值越高。而原矿及物理方法提纯后的精矿往往难以满足要求，为此必须对矿物进行增白处理，较常用的是进行化学漂白。
目前，国内对非金属矿物粉体材料进行化学漂白多集中在高岭土矿种上，且已有工业规模的生产应用。其他一些矿物也已成为潜在的漂白处理对象，如伊利石、蒙脱石、累托石、凹凸棒石、泡泡石、硅藻土、硅石等。尤其是硅藻土的漂白，做的较多。
(1)矿物化学漂白的原理及方法
影响矿物白度的主要因素是矿物本身的染色杂质矿物污染，如铁、钛、硫矿物和有机杂质。为此矿物漂白前，首先须了解矿石中染色杂质的特征、含量及赋存状态。依据其染色成因不同，采用不同的漂白方式。
矿物化学漂白方法有还原漂白和氧化漂白两种。还原漂白主要是用还原剂对矿物漂白，常用亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、硫酸氢铵等，如Na2SO3、Na2S2O4、ZnS2O4、NH4HSO4等，其他还有HCl、草酸及草酸盐等。氧化漂白是以氧化剂对矿物进行漂白处理，常用过氧化物、次氯酸盐、臭氧、高锰酸钾等。在工业中氧化漂白和还原漂白可单独使用，也可分段联合使用。
还原漂白多在酸性介质中进行，常以H2SO4调节酸度。其原理为矿物中的金属染色氧化物被还原生成可溶性的硫酸盐而被除去。
影响漂白的因素主要有:矿浆浓度、漂白剂用量、pH值、漂白剂添加次数、温度、漂白时间、添加剂等。当添加次数增至12次以后，漂白效果趋于稳定;温度以40℃左右为好;时间一般在两小时左右为好;添加剂主要包括分散剂、缓冲剂、整合剂等。
(2)工艺流程
原矿→磨矿→制浆→调浆→强烈搅拌→磁选→分级→磁选→浓缩→漂白→过滤→烘干→产品。
3.生物漂白
在自然界有一类微生物，可直接或间接地参与金属硫化矿物的氧化和溶解过程，这类微生物可在金属硫化矿和煤矿的矿坑水以及土壤中找到它们的踪迹。和矿物浸出有关的微生物大部分属于自养菌，这类微生物在生长和繁殖过程中，不需要任何有机营养，而是完全靠各种无机盐而生存。还有一类微生物则与之相反，它们需要提供现成的有机营养才能生存，叫做异养菌。某些异养菌也可以溶浸金属矿物，但研究比较充分、在生产中得到实际应用的主要是自养类微生物。
微生物浸出主要指氧化铁硫杆菌等自养细菌浸出，所以通常叫细菌浸出。如除铁漂白，是利用某些微生物(细菌，真菌)具有从氧化铁(褐铁矿、针铁矿)中溶解铁的能力。利用微生物这种溶解铁的能力，可将高岭土中所含铁杂质除去。微生物这种溶解铁的能力，情况很复杂，所涉及的一些主要反应过程和多数研究者所认可的主要反应机理有:细菌浸出直接作用说，细菌浸出间接作用说和细菌浸出复合作用说(王淀佐等，2003)。
(1)细菌浸出直接作用
在有水和空气的条件下，受氧化铁硫杆菌作用，金属硫化矿会发生如下反应:
非金属矿产加工与开发利用
(2)细菌浸出间接作用
黄铁矿在自然条件下缓慢氧化生成FeSO4和H2SO4，在有细菌的条件下，反应被催化快速进行:
非金属矿产加工与开发利用
最终生成Fe2(SO4)3和H2SO4，Fe2(SO4)3是一种很有效的金属矿物氧化剂和浸出剂，铜及其他多种金属矿物都可被Fe2(SO4)3浸出，浸出示例如下:
黄铁矿浸出:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O→15FeSO4+8H2SO4
(3)细菌浸出复合作用
复合作用机制是指在细菌浸出当中，既有细菌的直接作用，又有通过Fe3+氧化的间接作用。有些情况下以直接作用为主，有时则以间接作用为主，但两种作用都不可排除，这是迄今为止绝大多数研究者都赞同的细菌浸出机制。实际上，大多数矿石中，总会多少存在一些铁的硫化矿，所以浸出中Fe3+的作用不可排除，上面提到的黄铁矿的浸出，就是两种机制都存在的例子。
4.热处理
(1)焙烧
焙烧是在适宜的气氛和低于矿物原料熔点的温度条件下，使矿物原料中的目的矿物发生物理和化学变化的工艺过程。该工艺过程表现为矿物(化合物)受热离解为一种组成更简单的矿物(化合物)，或矿物本身发生晶形转变。在矿物的焙烧过程中，矿物组分将发生变化。
根据焙烧反应性质的不同，可将焙烧分为以下几种:
1)氧化焙烧:于氧化气氛中加热矿物，使炉气中的氧与矿物中可燃组分作用或矿物本身在氧化气氛中焙烧。
2)还原焙烧:在还原性气氛中使金属氧化物还原成低价氧化物(或金属形态)或矿物在还原气氛中进行焙烧。
3)氯化焙烧:在中性或还原性气氛中加热矿物，使之与氯气或固体氯化剂发生化学反应，生成可溶性金属氯化物或挥发性气态金属氯化物。
4)离析焙烧:于中性或弱还原性气氛中加热矿物，其中的有价组分与固态氯化剂(NaCl，CaCl2等)反应，生成挥发性气态金属氯化物，并随即沉积在炉料中的还原剂表面。
5)磁化焙烧:在弱还原性气氛中，使弱磁性赤铁矿焙烧并还原成强磁性的磁铁矿。
此外，还有硫酸化焙烧、加盐焙烧等。
应用于非金属矿物的主要是氧化焙烧、还原焙烧、氯化焙烧等。
(2)煅烧
煅烧是指矿物加热分解的过程，由一种固相热解为另一种固相和气相的分解反应过程，且气相在两种凝聚相内以及两凝聚相间均不形成固溶体。如碳酸盐矿物(菱铁矿、石灰石等)硫酸盐矿物如石膏等的煅烧。非金属矿物提纯加工方面，主要用于高岭土的煅烧。其他非金属矿如硅藻土、石膏、珍珠岩、蛭石等主要是应用煅烧技术来加工制品。
硅藻土采用焙烧工艺可达到提纯和活化的目的，将硅藻土粉加入回转窑中，在870～1100℃条件下，氧化焙烧2～5h除去杂质，经磨矿、分级后，可生产出不同级别用作助滤剂的产品。
石膏矿(CaSO4·2H2O)经低温(170～220℃)煅烧成为半水石膏，高温煅烧(300～800℃)则成无水石膏。
珍珠岩为火山玻璃质岩石，通常在700～1200℃煅烧后，其煅烧产品为膨胀珍珠岩。
蛭石经高温煅烧后体积迅速膨胀数倍至数十倍，形成膨胀蛭石，其平均容重为100～130kg/m3。
高岭土的煅烧
高岭土煅焙烧的目的主要是脱除有机碳提高白度，同时在煅烧过程中高岭岩羟基被脱除，造成一定的孔隙结构，使其活性增加，具备功能性材料的特性。
高岭土的煅烧，按煅烧温度划分，有低温煅烧(650℃以下)、中温煅烧(650～1050℃)、高温煅烧(1300～1525℃)等。不同的煅烧温度，所得产品性能及用途也有差别。
650℃温度以下脱羟煅烧的高岭土具有优良的电性能，用作电缆绝缘层的电性能改良剂，或用于橡胶制品及橡胶密封材料的填料。
700～860℃煅烧高岭土，其高岭石晶体在层间形成多孔结构，扩大了吸附能力及比表面积，活性好，用于制备合成沸石、农药载体或催化剂载体等。此时除对产品有较高白度要求外，对产品活性、细度及铝硅比亦有要求。
860～1050℃煅烧分为两种:950℃以下为不完全煅烧，1050℃为完全煅烧，前者活性好于后者，但白度较后者差，后者具有更高的白度和亮度、吸油值高、比表面积大、遮盖率好，作纸张填料具有良好的光学性能，可部分(表面改性后)代替钛白粉。
经过1300～1525℃煅烧的高岭土，高岭石晶体发生相变，形成莫来石化，可作为耐火材料或耐火制品的填料、陶瓷窑具等材料，其耐火度大于1770℃，莫氏硬度7～8。耐磨性、热稳定性及化学稳定性好。
非金属矿物焙烧或煅烧设备主要是隧道窑、回转窑、旋转立窑、倒焰窑、梭式窑等。
二、建材用主要非金属矿产
新疆建材用非金属矿产特点是：矿种多、品质好、储量大、分布广。此类矿产已发现 70余种，产地 1400余处，其中保有资源储量占全国第一的有白云母、蛭石、陶瓷土、饰面辉石岩、砖瓦用页岩；占第二位的有长石、蛇纹岩、膨润土、水泥用大理岩、砖瓦用砂；占第三位的有铸石用辉绿岩、建筑用辉绿岩；占第四位的有石棉、砖瓦粘土、水泥用粘土、水泥配料用泥岩、建筑用大理岩，制灰用石灰岩；占第五位的有陶粒粘土；占第七位的有泥灰岩、建筑用花岗岩；占第八位的有水泥配料用页岩、滑石、饰面花岗岩、建筑用砂。
（一）神奇的粘土——膨润土
膨润土又叫膨土岩或斑脱岩，它是含蒙脱石矿物大于 85%的一种优质纯粘土。其中除蒙脱石外，还含少量石英、长石、云母、沸石及黄铁矿等杂质。
膨润土根据其中蒙脱石吸附阳离子的数量多与少，又细分为：钙基膨润土、钠基膨润土、酸性白土（氢离子型膨润土）共三种类型。
1.性质与用途
蒙脱石是层状含水的铝硅酸盐矿物，分子结构式为（1/2Ca，Na）0.7（Al、Mg，Fe）4（Si、Al）8O20（OH）4· nH2O。
膨润土呈土状或块状，很软且有滑感，相对密度 2～ 3，一般为白色、灰白色、浅绿色、淡红色。吸水性强，最大吸水量是自身体积的3～15倍。可塑性极好，黏结力强，无硬粒杂s质，是理想的雕塑材料。在水溶液中呈悬浮胶状，还具有润滑性、溶解均匀性和阴阳离子交换性。
膨润土具备以上性能，其用途愈来愈广。
例如在钢铁工业中普遍做球团矿的黏结剂。球团矿是含铁品位≥ 67%的铁精粉，与一定比例的膨润土相混合黏结成球状，其烘干后全铁品位≥ 65%，不经炼铁过程，可直接投入电炉炼钢。而且贫铁矿石的选矿从铁精粉到球团矿在我国已成为发展趋势。新疆八钢集团除自己年产180万吨球团矿之外，每年还从哈萨克斯坦进口 100万吨，其余则从疆内各矿山企业收购铁精粉、铁矿石及球团矿。
膨润土在铸造工业中用做模型砂的黏合剂；在地质钻井中用做泥浆；在油脂化学工业、食品饮料中用做脱色剂；在纺织工业中用做棉纺上浆（节省大量面粉）与漂白脱色；在陶瓷、油漆、日用化工上做添加剂；在建筑行业上用途最广的是墙体涂料，沥青涂料（防渗漏材料）；还可用于饮料添加剂和农业上的矿物复合肥。总之，膨润土的应用愈来愈广。
2.产地与分布
新疆膨润土矿床在成因类型上有内陆湖泊沉积型和火山沉积蚀变型两种，而且以前者为主。
主要分布在北疆和东疆，已发现产地 16处，经地质工作并纳入新疆资源储量表者 8处。其中大型矿床 2处，中型矿床 1处，小型矿床 5处，提交资源储量 4.89亿吨，基础储量 1.3亿吨。
最著名产地在塔城地区和布克赛尔蒙古自治县的乌兰林格至日月雷矿床，其成因属内陆湖泊沉积型。矿体盖在白垩纪地层之上，且出露地表，产状基本水平，呈层状产出。矿体剖面上成数层，最厚 37米，但现开采 5～ 7米。因分布面积广，勘查区所圈定资源储量范围只属一小块尚不足大矿床的十分之一，所以为今后扩大资源储量，随时投入地质工作，提供了非常便利的条件，其前景是很好的。该产地有资源储量 3.75亿吨，其中基础储量 0.84亿吨。
另一处产地是托克逊县柯尔碱膨润土矿床，成因类型属火山岩热液交代型。矿体呈透镜状，厚度 1.5～ 72.7米，宽 50～ 100米，长 2000米，埋深 0～ 400米，倾角 25°～ 35°。储量计算面积仅有 0.25平方千米，求出资源储量 1.18亿吨，其中基础储量 0.39万吨，而且外围远景有继续扩大的可能。
还有一处中型矿床在哈密沙尔湖，属火山沉积矿床。产在下侏罗统地层中，矿体似层状，由八个矿体组成。每个矿体厚 7～ 17.54米，长 1100米，宽 130米，倾角 38°～ 49°，埋深 0～ 120米，资源储量 0.13亿吨，其中基础储量 0.07亿吨。
其他五处产地均属小型矿床，在这里不作一一介绍。
新疆膨润土中蒙脱石含量≥ 50%，钠基、钙基同时存在，脱色率达 95.53%，膨胀倍数为6.32mL/g，阳离子交换总量 47.85%。哈密沙尔湖膨润土矿虽然规模属中型，但质量上全是钠基，蒙脱石含量达 61.67%，膨胀倍数达 16.5。故新疆膨润土质量上乘，其探明与保有的资源储量居全国第二位，而且存在进一步扩大的可能。可以说，这种溶于水中不会沉淀、永远成水土胶溶悬浮状态、而且其体积还会以 8～ 16mL/g的速度增长。这种神秘的膨润土特殊性质，在开发应用上将会带来新产品的变革，将会与人们的生活起居以及新一代日用品的产生息息相关。
3.产品产量与发展趋势
我国膨润土资源十分丰富，仅次于美国，居世界第二位，拥有资源储量 25亿吨。
目前世界上有 40多个国家生产膨润土，年产量约 1200万吨，主要生产国有俄罗斯、美国、中国、印度、希腊、塞浦路斯。其中美国产量最大，年产 400万吨，我国为 350万吨。
世界膨润土消费中，铁球团矿占 27.1%，铸造占 23.8%，钻探泥浆 18%，吸附剂、吸收剂、杀虫剂占 17.4%、饲料占 5%，建材 3%，其他 6%。
我国膨润土主要供国内用，铸造占 73.5%、钻探泥浆占 7%、石油化工占 6.3%，轻工、建材、农药、印染占 8.2%，出口占 2%。
但随着应用领域的扩展，用量增长较快。例如钠基膨润土提纯后，就变成一种优于云母的耐高温、高电阻的绝缘材料，可制造各种光学自动信号装置及电绝缘膜等。此外，还有活性白土、有机膨润土、干燥剂、高效吸水剂、森林灭火剂、高温润滑剂、造纸、橡胶、牙膏、肥皂、香皂的添加剂等。
新疆年产 60万吨，主要用于钻探泥浆，制备活性白土和铁球团矿。生产骨干企业是兵团184团膨润土厂，另有和布克赛尔县也在兴建膨润土加工企业。但目前产品种类少，最主要是尚未开展的基膨润土的提纯工艺，而影响了跻身于国内市场的大好机遇。
（二）能剥离成纸的透明石头——白云母
云母是云母类矿物的总称，种类较多，有白云母、黑云母、金云母、铁锂云母、锂云母等。这里主要介绍新疆的白云母。
白云母是工业上用得最多的矿物，也是常含有锂、钠、钾、镁、钡、锌、铝金属，并具有层状结构的含水铝硅酸盐矿物。它的分子式是 K2Al4[Si6Al2O20]（OH，F）4，属单斜晶系，常呈假六方形的片状晶体。多数白云母无色、也有浅棕、浅绿色，易剥离，可剥成极薄的薄片（厚度小于 0.1毫米）而且透明度很高，并具有弹性。相对密度 2.75～ 3.1，硬度 2.53。
它耐酸、耐碱，具很强的抗压能力和耐高温能力，很强的化学稳定性能与优良的绝缘性能，所以被广泛应用于电气设备、电工器材中。如制造电子管、电容器、整流器、电动机等。在冶金工业和机械工业上制造耐热零件及蒸汽锅炉。碎云母具有高度的分散性，在黏性介质中能保持极强的悬浮性，所以还广泛地用做油漆、塑料、橡胶的填料，近年在建材上也逐渐被应用，特别是云母纸的生产，缓解了云母用量的巨大压力。
1.产地与分布
新疆白云母资源储量在全国各省区排次中居第一。从已探明的 91个产地看，主要分布在阿尔泰山。新疆阿尔泰山，是国内知名度很高的花岗伟晶岩分布区，这里除了产白云母外，还产铍、锂、铌、钽、铷、铯稀有金属矿产。
另一个产地是西昆仑康西瓦至大红柳滩，这里也是花岗伟晶岩脉集中分布区。新疆地矿局第二大队在 1966年，提交有《皮山县康西瓦白云母矿区一号脉初步勘探地质报告》及《康西瓦阿克沙依矿区白云母详细普查地质报告》。但更多含矿伟晶岩脉至今尚未工作，基本上还属地质工作空白区。故找矿前景广阔。
另外，在东西天山及西南天山，也有白云母小型矿床及矿点分布，但产出量不大。
2.生产现状与资源前景
就新疆阿尔泰山分布的 90余处白云母矿床来说，经 20世纪由地矿局第四地质大队发现并勘查，求出资源量 50209吨，其中保有基础储量 32301吨。1999年，国内由于云母替代产品进入市场后，新疆工业原料块云母的开采与剥离加工也全部停产，原兵团非金属公司的四家云母厂相继下马。目前的开采企业多为私营小型矿山，以生产碎云母供内地省区做云母纸用，年产量约 3000吨左右。
世界上白云母生产大国是印度、巴西、加拿大，同时这三个国家也是世界上白云母的出口大国。而挪威、英国、比利时、美国则是碎云母深加工产品的主要出口国。
美国、俄罗斯、日本是世界上白云母矿物原料的主要进口国。
我国对白云母的需求已全部自给，除新疆生产白云母外，另外还有四川、内蒙古、西藏、青海也生产白云母。
随着新疆叶城至西藏阿里国家级公路的修筑，从三素至康西瓦再到大红柳滩，在 180千米长，南北 10千米宽的范围内，都有花岗伟晶岩脉的分布，其中有些脉体含白云母矿产，有的脉体则含绿柱石（铍矿），或铌钽铁矿，有些脉体则含锂辉石，是今后普查找矿的有利地区。一旦投入地质工作，新疆白云母及稀有金属的资源储量，都会有大幅度增长。
（三）不怕火烧的棉花——石棉
世界之大，无奇不有，在大山的岩石中竟会蕴生出像棉花一样的石头，用这种石头纤维可纺纱织布，而且做成的衣服不怕火烧，这种石头就是人们常说的石棉。
石棉是具有纤维状结构的硅酸盐矿物，但按其成分和内部结构的变化又可分成两大类六种石棉。
1.成分及性质
各种石棉都能劈分成很细的纤维，具备通常纤维的可纺性，并有较好的隔热、保温、耐酸、耐碱、绝缘、防腐烂等性能，其中温石棉的性能最好，而新疆产的石棉恰好正是温石棉（详见表 7-4-1）。
表 7-4-1石棉的分类
续表
2.用途
温石棉（即蛇纹石石棉）主要用于生产石棉的纺织制品（如石棉绳、线、电解布、隔膜帘），生产石棉的制动品（如刹车片、离合器、刹车带），生产石棉橡胶制品（如高、中、低压力板、衬垫板、耐油橡胶）；生产石棉水泥制品（石棉板、瓦、管）；生产石棉保温制品（石棉砖、管、石棉灰、保温板），还生产石棉沥青制品及石棉增强塑料制品等。
石棉在机械制造、交通运输、化工、冶金、建筑、电力等工业中都广泛用于传动、制动、密封、保温、防热、绝缘、消音、防腐诸材料的制作。对机场跑道和特殊路面需用石棉做填料。在国防和航天工业中，用石棉与陶瓷纤维、石棉与碳纤维、石棉与尼龙纤维做成的复合材料是导弹、火箭重要的绝热密封材料。
3.产地与资源概况
新疆石棉矿床主要分布在巴州若羌县和且末县，其次是托克逊县与托里县，而生产矿山和加工企业均集中在若羌县的依吞布拉克矿区。
截至 2007年底新疆的石棉矿产保有资源储量 600万吨，其中基础储量 260万吨，而若羌县依吞布拉克石棉矿 22线至 28线之南矿区，保有资源储量为 248万吨。
从资源远景看，若羌县依吞布拉克矿区从 28到 58勘探线之间的深部有矿体沿倾斜延伸的部分，是今后勘查的重点，也是该矿区扩大远景和今后增加资源储量的依据。另外，若羌县阿帕石棉矿外围及深部，都有增加资源储量的地质依据与可能。新疆石棉矿的找矿远景就在阿尔金东西向展布约 520千米长的超基性岩带内。
4.矿山生产与矿石加工
新疆石棉主要生产矿山有若羌县依托吞布拉克矿区（县属国营单位开采）、若羌县英格里克矿区（兵团农二师 33团开采）；托克逊县榆树沟矿区（兵团农二师 22团开采）。
新疆石棉矿山除若羌县依吞布拉克仅采用磁选、浮选流程小批量生产外，大批量生产全靠手选进行。全疆石棉（矿物）产能 7万～ 8万吨，大部分供内地省区，少部分供疆内建材企业。矿石机选能力差，是导致国内众多矿山开采量大而利用率低的根本原因。为此，目前要求，禁止技术差、规模小的个体企业开采大型石棉矿区。
（四）遇高温变形会膨胀的石头——蛭石
蛭石是含 8个结晶水的铝硅酸盐矿物，外形与云母相似，在成因上也是由云母水解风化或经热液蚀变而形成的矿物。
蛭石在 800～ 1000℃下焙烧逐渐扭曲变形，而且体积会迅速膨胀（膨胀倍数 8～ 30倍）。故根据这一特点，将河流中的水蛭与不断地扭曲着黑褐色身躯的、让人毛骨悚然的吸血虫来冠名蛭石是有一定道理的。蛭石的颜色与水蛭一模一样，加热后蛭石扭曲的趋动姿态和变形的外表又与水蛭一致，故矿物学者便用相似物去命名这种矿物，以突显其物理特征。
1.性质与用途
分子式：（Mg，Ca）0.7（Mg，Fe3+，Ai）6[Al· Si]8O20]（OH）4· 8H2O
蛭石焙烧后体积迅速膨胀，膨胀后的蛭石具有细小的空气间隔层，而空气间隔层就具备了优良的保温性能。
因蛭石一般密度为 2.5吨/立方米，但焙烧膨胀后为 0.2吨/立方米之特性，所以蛭石具有容重轻，耐寒保温、隔热、消音等性能。而广泛用于建材、化工、电力、石油、交通运输等部门。
隔热：用蛭石（焙烧后）粉制成蛭石水泥、砖、板、壳、异形材等，可砌制冶炼炉的炉盖、水暖器、孵化器、冷藏器、过滤器等。
隔音：机器、运输机械的消音器。
填充料：用在橡胶、塑料、油布生产上。
涂饰料：用在印刷、家具方面。
此外，还可做润滑剂及农业用复合矿物肥料。
2.产地及资源储量
蛭石矿是新疆的优势矿种，新疆已有产地 3处，但仅有尉犁县且干布拉克蛭石矿具备工业价值。该矿是新疆地矿局第三地质大队勘探的，于1988年2月提交了《尉犁县且干布拉克蛭石、磷灰石矿详查地质报告》，经局审查批准资源储量 1841.2万吨，也是共生有磷灰石、透辉石的世界级超大型综合矿床。其探明的资源储量占全国总量的90%，居全国之最。该矿不仅规模大，而且矿石质量好，富矿比例达 85%，矿区水文地质条件简单，主矿埋藏浅，易露天开采，选矿流程回收率高，成本低。共生的磷灰石和透辉石还可以综合利用。矿区外 8千米有淡水——库尔班齐克泉，日供量达 4122立方米。矿区及外围地形平坦，交通非常便利。经过近 20年的开采，矿山建设逐渐完善，产品及销售在国内外市场上都具备了一定的竞争力。
3.产量及规模
且干布拉克蛭石矿因矿石富，选矿工艺简单、回收率高、品级多，质量优越销路通畅，很受国内外客户青睐。
从 1992年产 1.86万吨，1993年产 4.4万吨，逐年增产到 2000年的 11万吨，目前已达 15万吨的水平，在发展中逐渐壮大。现在矿山企业主要有三家：新疆地矿局第三地质大队，兵团农二师，巴州地方国营公司。
目前产品有蛭石矿物（分片度、分级别），膨胀蛭石及复合肥料三大类，市场前景很好。
（五）高铝原料——红柱石
红柱石属高铝矿物，与蓝晶石、矽线石同性共类，其分子式相同，但含铝量有微小差别，详见表 7-4-2：
表 7-4-2红柱石与蓝晶石和矽线石的含铝量比较
虽然红柱石与蓝晶石、矽线一样，是高铝矿物，但是世界各国并没用它们作为炼铝原料，至今炼铝仍是以铝土矿做原料。
红柱石矿床在国内只见于 10个省（区）、市，储量最多的是辽宁省，其次是甘肃省，新疆位居第三。该矿种在全国其他省区分布有限，至今尚未纳入国土资源部地质勘查（相应的）规范文本之中，故无统一的技术经济工业指标作参考。而且在用途上对国内的进展现状无从考证。
就红柱石目前已知用途而言，主要是用于耐火材料上，冶金工业中作脱氧剂和高熔点金属氧化物的还原剂。
新疆红柱石主要产地有两处，一处是库尔勒市焉耆县霍拉沟红柱石矿床。该矿是 2002年由新疆地矿局第三大队提交详查报告，经国土厅评审中心批准资源储量红柱石矿物量 415.32万吨，其中基础储量 101.31万吨。另一处是拜城县库鲁克坤太红柱石矿床，该矿床分南北两个矿带，规模很大，出露高程 2350～ 2600米，属中高山区，交通不便，地质工作程度仅达普查阶段，求出资源量 1.05亿吨，矿物量约 2096万吨。因地质工作程度稍低，地矿局未审批。而霍拉沟红柱石矿床也分南北两个矿带，规模很大，含红柱石品位比库鲁克坤太要富，而且圈定的矿区范围仅是矿带的一部分，总之，两县红柱石产地今后可扩大勘查，远景更乐观。
目前开采矿山只有库尔勒一家私营企业，年产矿石量约 10万吨，选红柱石矿物量近 2万吨，主要供国内用户。
（六）昂贵的粘土——蒙皂土（蒙皂石）
蒙皂土是在新疆托克逊县榆树沟矿区发现的国内截至目前唯一矿种。
蒙皂土为三八面体层状硅酸盐类矿物，呈白色，质地细腻，硬度小，手触有滑感，表面对蒙皂石来说呈油脂光泽，对蒙皂土而言呈土状，但风化后都呈粉末状，遇水干裂后呈爆米花状，水浸泡后体积膨胀呈乳絮状。
也就是说，溶于水后，其体积膨胀，与水融为一体呈胶体悬浮液，永远不沉降。这种独特性质，使蒙皂土的身价倍增，其产品彰显出高贵的品质和昂贵的价位。
例如，日用品中肥皂、香皂、洗涤液、口红、皂片、脂粉、牙膏等。用蒙皂土做填充料，不但产品细腻，光滑，而且对人体很有好处，因其内含有天然矿物质和多种微量元素，对人体皮肤能起到真正的美容和护理作用，而且对五官不会造成任何刺激和损伤，是当今世界日用脂膏护理用品的最佳填充料。
纺织工业中的浆纱、造纸浆、塑料和橡胶业的填充料、铁球团矿的黏合剂等都能派上用场。但对蒙皂土而言，要用在高、精、尖上，用在高价位上，这样才能显出蒙皂土的真正价值。
托克逊榆树沟蒙皂土矿产在中泥盆统变质岩与岩浆岩（碱性花岗岩及斜辉橄榄岩）之接触带上，矿体呈似层状。主要有三个矿体组成，其中 3号矿体最大，矿体长 300米，厚 47.44米，矿石矿物主要为蒙皂土和蒙脱石，平均含量 15%。矿体埋藏浅，并出露地表，其水文地质条件及工程地质条件均较简单，很适宜露天开采，但注意阵发性雨水对开采场地的影响。
新疆地矿局第十一地质大队提交《托克逊县榆树沟蒙皂石勘查报告》，经地矿局审查，批准资源储量（蒙皂石胶体）26.05万吨，其中基础储量（蒙皂石胶体）7.47万吨，上述资源储量虽然很少，但却是全国唯一，必须珍惜，且不可乱采滥用。
从 20世纪 90年代末起，托克逊县积极筹办矿山，并与浙江地矿局粘土研究所配合，研制选矿工艺，至今该项研究时续时断。
（七）五彩缤纷的饰面石材
新疆地域辽阔（面积达全国的六分之一），北、中、南有阿尔泰山，天山、昆仑山呈东西方向横贯全区。三山中，岩浆岩特别发育，而花岗岩又广布其内。
现已知产地100余处，其中大型矿床达45处之多，中型达16处，小型15处，矿点30多处。交通不便或产于高海拔者还未进一步工作和统计。新疆地处中亚内陆，气候干旱，降水量少，蒸发量大，日夜温差悬殊等特点。花岗岩多裸露地表，呈现岩基状大面积分布，而呈岩盆、岩株状者较少，故新疆花岗岩分布面积不仅比其他省区广，而且产地多，品种全，质量优，资源潜力大。
1.饰面石材之内涵
饰面石材：用于建筑物的内外贴面，并具备有一定的装饰效果和耐用性（耐酸、耐碱），适于加工成一定块度板材的岩石。
饰面石材分三大类：
大理石类（大理岩、蛇纹岩、石灰岩）。
花岗石类（花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、混合岩、辉石岩、结晶变质岩。
板石类（板岩）。
而我们专述的是饰面花岗岩类石材，在工业应用上有国家建筑材料工业局颁布的标准。
2.一般工业要求
颜色、花纹美观稳定。目前以黑色、红色、白色更为适销。
对色线、色斑、空洞及其他要求：对有碍装饰性能之色斑、色线、空洞及金属氧化物和硫化物的需求较小。
对比度：要求花岗石磨光面拼接后的效果无甚差异。
荒料块度：一般要求要大于或等于 1立方米，切割后平面面积要大于 0.5平方米，对名贵品种可适当小一些。板材最小面积 0.3×0.15～ 0.3平方米以上，荒料率要大于 15%～ 20%。
物理性能：矿物分布均匀，结构致密，坚硬的新鲜岩石，不得有明显气孔，吸水率小于1.5%，耐酸率在 97.5%～ 98.5%，浸酸后的抗压强度大于或等于原有强度的 85%，亦可做耐碱材料使用。
膨胀系数：小于 8×10-6，即 0.000008。
3.产地与品种
新疆现已探明有一定资源储量的矿区比较多，从其中选出几个主要的代表性矿区介绍如下：
（1）哈密市星星峡白石头花岗岩矿矿区位于星星峡东北 28千米处，有简易公路直达。矿区花岗岩为天河石斜长花岗岩，岩体呈岩株状产出，长1千米，宽400米。矿石主要为含天蓝色天河石及黄玉斜长石，块度0.3～ 1.5立方米，颜色以蛋青白为底色、天河石散布其间，并构成色泽鲜艳，素雅的花斑，属国内少有的佳品。矿石荒料率 50%～ 60%，采运条件较好。矿石加工性能良好，粒度，花纹均匀，光泽度高，属高级饰面石料。矿石资源储量 112万立方米，其中基础储量 42万立方米。
（2）托里县阿克巴斯套花岗岩矿
位于托里县城北东方向 65千米处，钾质花岗岩产于华力西期第四期侵入的岩体中，其中有 12个矿体具有一定的规模（见表 7-4-3）
表 7-4-3阿克巴斯套钾质花岗岩矿特征统计表
矿石岩性为黑云母钾长花岗岩呈橘红—紫红色、黄色、白色，中粗粒花岗结构、似斑状结构，块状构造。矿物成分：长石 65%～ 75%，石英 20%～ 30%，另含小于 3%的黑云母和角闪石。矿石化学组分：SiO274.04%～ 76.20%，Al2O312.01%～ 13.39%，Fe2O31.22%～ 1.88%，CaO 0.60%～ 1.08%，MgO 0.14%～ 0.44%，K2O 4.18%～ 4.80%；Na2O33.38%，SO30.005%～0.31%。
根据矿石中长石成分，颜色及结构的差异，将其划分以下三个石材品种，红色黑云母花岗岩（新疆红）、黄色黑云母花岗岩（菊花黄）、白色似斑状花岗岩（奶油花）。
经样测试、加工和试采，矿石抗压强度 30.7～ 167.6MPa，光泽度 76～ 86，相对密度 2.55～2.59，吸水率 0.14%～ 0.24%，耐酸度 99.22%～ 99.92%，耐碱度 99.96%～ 100%。理论荒料矿区平均 43.78%，实际试采平均荒料率 36.62%。矿石切、磨、锯性能良好，板材率 25～ 30平方米/立方米。
经自治区储量委员会批准，饰面花岗岩荒料资源储量 343.25万立方米，其中红色 125.62万立方米，黄色 191.92万立方米，白色 25.71万立方米。
（3）博乐市桑金布拉克花岗岩矿
位于博乐市东北 28千米处，花岗岩呈岩基状产出，分布面积大，岩体分异程度好，岩相分带明显且呈渐变过渡关系。根据岩相分带，划分出：橘红色粗粒黑云母斑状花岗岩、枣红色粗粒黑云母花岗岩、黄色中粗粒黑云母斑状花岗岩。
而且以橘红及枣红两个品种为主，经力学样测试，抗压试验，化学稳定性极好，完全满足饰面石料标准，而所求储量仅是大岩基中的一小部分，其资源量很大，远景广阔。该矿由新疆建材地质大队提交资源储量 583.21万立方米，其中基础储量 485.77万立方米。
另外，还有哈密市大红山花岗岩矿、哈密市银玉花岗岩矿、吐鲁番市红石头沟花岗岩矿、托克逊县桑树园子花岗岩矿、和硕县扎河布拉克花岗岩矿、哈密黄山南基性岩饰面石材矿、温宿县南木札特花岗岩矿、鄯善县康西东“鄯善红”花岗岩矿等。
4.产量与需求
我国石材是后来居上，从 1999年起全国石材荒料的产量才跃居世界第一。自 1981年新疆开采饰面石材以来，石材工业迅速发展，石材加工企业的规模及产量呈逐年递增的态势，2001年最多时花岗岩矿山为 45家，有 66家加工企业，在市场竞争中优胜劣汰，而保留和新兴的矿山与企业，设备更先进，生产规模也趋于正规。
目前区内荒料生产能力达 15万立方米，实际年产荒料 8万立方米。加工企业总能力为年平均 300万平方米，实际为 180万平方米，其中 34.6%供疆内，56.86%供内地省区，出口量仅有 0.5万平方米。并逐渐成为继福建、广东、山东、四川等省之后的又一重要生产基地和后备基地。
根据国内外市场的进一步扩大，生产量将会稳中提升，预计 2010年时，新疆饰面花岗岩荒料实际产量将达到 25万立方米，板材加工为 320万～ 400万立方米。
图7-1-1无水芒硝
图7-1-2乌鲁木齐盐湖化工厂
图7-1-3罗布泊钾盐基地
图7-1-4鄯善县赛尔盖甫钠硝石矿床地质略图
图7-1-5钠硝石矿石
图7-1-6温宿县阿其克苏盐丘地质图
图7-1-7盐湖中的捞出盐
图7-1-8盐湖中的结晶盐
图7-1-9膨润土
图7-1-10白云母
图7-1-11石棉
图7-1-12且干布拉克蛭石矿
图7-1-13红柱石
图7-1-14皂石
图7-1-15花岗岩石材
图7-3-1石盐的用途
三、sn63/pb37锡膏粉的熔点温度是多少
sn63/pb37全国锡膏回收，锡条回收，锡丝，锡线回收，熔点如下：
A．3号有铅锡膏 SN63PB37熔点是多少预热区
在预热区，焊膏内的部分溶剂被蒸发，并降低对元器件之热冲击；
要求：升温速率为1.5~2.5℃/秒
若升温速度太快,则可能会引起锡膏中焊剂成分恶化,形成锡球、桥连等现象。同时会使元器
件承受过大的热应力而受损。
B．3号有铅锡膏 SN63PB37熔点是多少恒温区（活性区）
在该区焊剂开始活跃，并使PCB各部分在到达回流区前润湿均匀。
要求：温度：140~180℃
时间：60~100秒
升温速度：＜2℃/秒
C．3号有铅锡膏 SN63PB37熔点是多少回焊区
锡膏中的金属颗粒熔化，在液态表面张力作用下形成焊点。
要求：最高温度：210~225℃（Sn63/Pb37）（高于溶点30~50℃）
时间：183℃（溶点以上）30~60秒/60~90秒（非热敏感器件）
高于210℃时间为10~20秒。
若峰值温度过高或回焊时间过长，可能会导致焊点变暗、助焊剂残留物碳化变色、元器件受损等。
若温度太低或回焊时间太短，则可能会使焊料的润湿性变差而不能形成高品质的焊点，具有较大热容量的元器件的
焊点甚至会形成虚焊。
D．3号有铅锡膏 SN63PB37熔点是多少冷却区
离开回流区后，基板进入冷却区，控制焊点的冷却速度十分重要，焊点强度会随冷却速率增加而增
加。
要求：降温速率≤4℃
若冷却速率太快，则可能会因承受过大的热应力而造成元器件损伤，焊点有裂纹现象。
若冷却速率太慢，则可能会形成大的晶粒结构，使焊点强度变差或元件移位。
注：
对于Sn62/Pb36/Ag2合金锡膏的温度曲线与上述相似；
上述温度曲线是指焊点处的实际温度，而非回焊炉的设定加热温度（不同）
上述回焊温度曲线仅供参考，可作为使用者寻找在不同制程应用之最优曲线的基础。实际温度设定需结合产品性质、元器件分布状况及特点、设备工艺条件等因素综合考虑，事前不妨多做试验，以确保曲线的最佳化。
参考资料:湿法冶金
