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搅拌浸出 2024-09-30 18:36:28

广西贵港最大废铁回收公司(北海大型金属回收厂)

一、广西贵港公司几种非金属矿开采技术综述

朱松耆

(苏州中材非金属矿工业设计研究院,废铁苏州 215004)

摘要本文概述了中国几种重要的回收回收非金属矿的开采技术和实践经验,包括石膏、北海金刚石、大型石墨、金属膨润土、广西贵港公司石棉、废铁滑石、回收回收云母和高岭土。北海简要分析了这些矿物开采的大型特殊性,介绍了有关矿种开采技术的金属实例。

关键词非金属矿;开采技术。广西贵港公司

作者简介:朱松耆,废铁教授级高级工程师,回收回收电话0512-68213617,E-mail:zhusongqi@sina.com。

一、非金属矿开采概况

我国已探明资源储量的非金属矿产有91种,已规模化开采的有20余种,现仅就其中几种非金属矿的开采技术作一介绍。

中国金刚石、高岭土、云母、石棉、石膏、石墨、滑石、膨润土的开采情况如表1所示[1~6]。

表1非金属矿开采概况

注:本表仅列“矿点”,非公司名。1 ct=0.2 g。

二、非金属矿开采的特殊性

(一)矿物品级及晶体保护

非金属矿各矿种的产品根据用途和工业要求都有不同的分级方法,这对开采也产生一些特殊要求。

如表2中所列,金刚石、石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物在工业上主要或部分是利用其物理力学性质的,成了直接利用的工程材料。金刚石颗粒细小,岩矿开采时无法考虑其保护;金刚石砂矿开采时,由于金刚石密度大,特别是颗粒大的,常富集于砂层底部和阶地下部,要求特别注意对这部分矿体的保护和开采。石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物开采时都要按工业要求考虑其保护措施。

表2非金属矿产品工业要求与分级对开采的影响

一些非金属矿物即使品位相同,但所含矿物的品级不同,售价不同,会引起开采技术经济指标的很大变化,影响开采方法和采矿方法的选择。有的价值昂贵,如云母矿,面积较大的薄片云母价格达400元/kg,面积为4 cm2的薄片云母价格为80元/ kg。从经济效益出发,开采时必须考虑其晶体保护。

(二)赋存条件和产状上的特殊性

如金刚石矿床,矿体为直立管状。开采时从开拓系统的选择到采矿方法都要作适应性的考虑。

(三)矿石及围岩特性

一些非金属矿矿石及围岩松软,矿层厚度大,在开采中必须采取特殊措施,保证生产的安全和高效。如高岭土矿和滑石矿,它们的特殊性能要求在开采和巷道支护方面采取相应的特殊措施。露天开采中,由于滑石越纯润滑性越好,自然安息角小,常要求边帮放缓,这样会使基建投资和开采成本增加。

(四)矿石性质的特殊性对开采的特殊要求

如纤维石膏价格高,但其质软易磨损,开采时需特别防止其受磨损,膨润土遇水后会迅速膨胀和崩解,不能采用湿式凿岩。高岭土砂矿由于矿石中含石英砂和砂砾,结构松散,冲采淘洗后高岭土矿易富集,开采时有条件的应当用水力开采以取得好的技术经济效果。

三、各矿种的开采简况

(一)石膏开采

中国石膏矿床规模大、质量好的都是沉积型。地下开采矿山有:邵阳石膏矿、平邑石膏矿、太原石膏矿等,南京石膏矿年产量为40×104t。荆门石膏矿是目前开采纤维石膏最大的矿山。露天开采的矿山一般规模较小,主要分布在甘肃、四川、宁夏、青海等省。

1.地下矿开拓运输方法

其方法有竖井开拓,如平邑石膏矿等;斜井开拓,如已采完的应城石膏矿;竖井、斜井联合开拓,如南京石膏矿;平硐开拓,如太原石膏矿、灵石石膏矿。灵石石膏矿曾用平硐溜井开拓,但不成功,雪花石膏(质量好的二水石膏)和一般普通石膏在通过大溜井放矿时易粉尘化,且夹有泥质,因此在水的作用下常造成溜井出矿口的堵塞事故,生产不正常;无水时漏斗放矿又尘埃迷漫,岩尘细微,用一般通风措施也难以解决问题。太原石膏矿采用平硐无轨开拓,于20世纪70年代末80年代初改用全无轨化采矿,当时在中国矿业界是第二个实例,既典型又具有先进性。该矿采用平硐无轨开采的有利条件是:矿体埋藏高于地面,矿层缓倾斜,倾角为5°~10°,适合平硐开拓和分层开采时汽车的运输;采用房柱法开采,采准切割巷道基本上都建于矿体内,可回收矿石,使基建投资下降;矿体及围岩稳固性好,矿房高达10 m,跨度12~15m,经久不垮,允许采用大型无轨设备;巷道断面大,但实际支护率仅8%,基建费用省;可边基建边生产,可局部投产、简易投产,见效快;生产规模不大,坑内运输车辆不多,通风比较好解决。该矿投产后结算,每吨矿石的单位投资仅43.75元,而那一时期同样规模的矿山都在100元以上。说明这种开拓方法是适于这一类型石膏矿体的。

2.石膏的开采工艺

分两类:一是纤维石膏矿的开采;二是雪花石膏、普通石膏和硬石膏矿的开采。纤维石膏硬度小,性脆,容易变成粉矿而损耗,开采装运时要避免捣运,避免用耙矿设备,避免用漏斗放矿,还由于矿石价值高(3倍于普通石膏),采用长壁选别充填采矿法,回采工作面崩落下的矿石用人工选别将矿石装入矿车,如荆门石膏矿。雪花石膏、普通石膏和硬石膏开采工艺相似,回采时用全面采矿法或房柱采矿法。

3.常用设备

地下开采时的技术装备主要是提升、运输、压气、通风、排水和采矿场的凿岩设备、装矿设备等。下面仅将提升设备举例说明如下(表3)。太原石膏矿无轨开采时多用轮胎式电动装载机,2 m3铲斗或较小铲斗的电动铲运机,汽车为10 t坑用自卸汽车,通风用二台4-72离心式通风机并联抽出式运行。

表3石膏矿地下开采提升设备举例

(二)金刚石开采

金刚石矿床分原生和次生。原生矿的产状有岩管型和岩脉型,次生的是金刚石砂矿。在开采方法上,岩管型的一般是露天或露天和地下联合开采。岩管产状特殊,是直通地表的近直立的管状,截面面积呈圆形或似椭圆形。通常面积为500~600 m2,大的达2000~3000 m2,有的甚至更大,一般岩管向深部面积愈来愈小,品位愈来愈贫,金刚石质量也变差(碎粒级增多),为尽快发挥投资效果,上部皆露天开采;一定深度后转入地下开采。原生矿岩脉的开采为地下开采,例如蒙阴红旗1号岩脉的开采,现已采完。次生的金刚石砂矿均为露天开采,品位不高,但宝石级金刚石含量高,经济效益好,例如原湖南常德金刚石矿和原山东郯城金刚石矿。

1.开拓运输方法

岩管的露天开采用公路螺旋线开拓,逆时针方向展线,用10 t汽车运输。金刚石砂矿一般都用公路开拓,汽车运输。

2.开采工艺

露天开采时分台阶开采,钻孔用YQ-150A型潜孔钻机,采用松动爆破,1 m3挖掘机,10 t汽车将矿石由回采工作面一直运到选矿厂。金刚石密度大,达3.52~3.55g/cm3,多富集于砂层底部和阶地的下部,开采时要注意清扫这些部位。也有用空气吸管清扫矿层底板的。

(三)石墨开采

中国晶质石墨矿都为露天开采,有:原南墅石墨矿、原北墅石墨矿、黑龙江萝北石墨矿、黑龙江鸡西石墨矿等。萝北石墨矿号称亚洲第一大矿。隐晶质石墨矿,都为地下开采,现开采的矿山有吉林磐石(烟筒山)石墨矿和湖南鲁塘石墨矿。

1.开拓运输方法

大型露天矿多用公路开拓,用载重量为15~20 t,个别也用8 t的自卸汽车运输。地下开采,用平硐或斜井开拓。

2.开采工艺

露天开采穿孔用KQ-150型潜孔钻机,采装工作用1~2 m3的电动挖掘机。地下开采的隐晶质石墨矿,由于矿石和围岩的稳固性差,均采用崩落采矿法,又由于石墨的滑腻性、摩擦角小等特点,将所有巷道都做成倾斜,创造性地使用了无底柱分段崩落法,矿石从工作面自溜至放矿溜井,除巷道倾角略小的设置些搪瓷溜槽,整个回采工艺不再设其他装运设备,具有设备简单、装运费省、容易掌握等优点。

(四)膨润土开采

膨润土是矿物成分以蒙脱石为主的粘土矿,又称蒙脱石粘土。其开采方法有露天开采和地下开采,矿石年产量大于20×104t属大型矿山,露天开采的有:辽宁黑山膨润土矿、河南信阳膨润土矿、甘肃金昌红泉膨润土矿、新疆托克逊县柯尔膨润土矿、新疆布克塞尔县夏子街矿等;地下开采的有浙江省临安膨润土矿、浙江仇山磁土矿、吉林九台膨润土矿等。按产量计露天开采占总产量的75%。包括中小型矿山全国有200余家。

露天开采普遍采用公路开拓,汽车运输。地下开采矿山都采用斜井开拓。

由于蒙脱石是不稳定矿物,吸水后要剧烈膨胀,此性能影响开采工艺选择,露天开采的黑山膨润土矿浅部为软质膨润土,深部为硬质膨润土。地下开采的膨润土矿常为硬质膨润土,临安膨润土矿和仇山磁土矿采用空场采矿法,九台膨润土矿用分层崩落采矿法。在回采工艺上不能用一般的湿式凿岩,不能用洒水除尘,而是要用电钻。

(五)石棉开采

石棉开采方法有露天开采和地下开采。目前中国规模较大的矿山皆为露天开采。有茫崖石棉矿、新疆巴州石棉矿、新疆若羌石棉矿、甘肃阿克赛石棉矿。其中茫崖石棉矿精矿产量达10×104t/a、阿克赛矿达20×104t/a、巴州矿达4×104t/a,是全国最大的三个矿区,差不多占全国总产量的85%。阿克赛矿的年产量差不多是全国总产量的50%。

1.开拓运输方法

露天矿山都采用公路开拓汽车运输,由于年采剥总量的增加,达(200~300)×104t甚至更大,运输汽车也向大载重量发展,现通常用15 t、20 t自卸式汽车。

2.开采工艺

一些大型石棉矿山设备比较现代化,开采台阶高度为12 m,穿孔设备采用KY-150型牙轮钻和YQ-150型潜孔钻;采装工作面已较普遍地采用2 m3、4 m3大型挖掘机,以取代小型挖掘机;辅助设备,如清理平整场地和收集矿岩用的推土机也已大型化。

(六)滑石开采

滑石大型矿山,有辽宁海城滑石矿,广西龙胜滑石矿,山东胶东地区的平度、海阳、栖霞等滑石矿。这三省的滑石生产量占全国总产量的85%,是中国滑石生产的三大基地。包括中小型矿山,全国有220多家滑石矿。

1.开采方法

有露天开采和地下开采。露天开采的有海城滑石矿,该矿开采矿点很多,有资料说该地区精矿总产量已达100×104t/a,海城东矿区范家堡子是中国最大的露天开采的滑石矿,广西龙胜滑石矿、山东平度滑石矿为凹陷露天开采。地下开采的有海城滑石矿西部矿区,山东胶东地区的海阳滑石矿和栖霞滑石矿等。

2.开拓方法

露天开采多用公路开拓汽车运输,海城矿东矿区露天开采用7 t、15 t自卸汽车运输,广西龙胜矿用12 t自卸汽车运输。地下开采,用竖井开拓的有胶东的栖霞滑石矿和海阳滑石矿;用平硐开拓的如海城矿西部矿区和海城的水泉滑石矿。

3.开采工艺

露天开采的海城东矿区露天矿,穿孔用YQ-150A潜孔钻机,挖掘用1 m3挖掘机,由于滑石质软,其莫氏硬度为1~1.5,有滑感,而且滑石纯度越高其润滑性越好,极易裂开成薄片,自然安息角小,约为35°~40°,极不稳固。围岩一般也均不稳固,节理、裂隙发育,这对开采工艺的影响很大,如海城东露天矿底帮最终边坡角仅40°,顶帮为36°是很缓的。使剥采比增加,造成基建投资和开采成本的增加。地下开采由于矿石及围岩不稳固使巷道支护困难,海城西部矿区采矿曾采用下向分层的选别充填采矿法,随着选矿技术的改进,允许降低入选矿石品位,开采时用无底柱分段崩落采矿法。山东栖霞,辽宁本溪、营口等滑石矿采用分段自然崩落采矿法。

由于滑石在工业上主要作粉体填料,多利用其白度,开采时要求不被第四纪土层及污浊的矿坑水所染色。手选后在工业上直接利用的要保护其纯度。

(七)云母开采

中国白云母的主要产地,新疆阿尔泰、四川丹巴和内蒙古土贵乌拉三大基地,现都已闭矿。金云母一般开采规模不大,有河南镇平、吉林集安等。碎云母矿河北灵寿矿区最大,还有江西、湖南、湖北、山西等矿点。由于云母纸和云母粉的生产和应用,碎云母的生产已占云母工业的主导地位。

云母露天开采的有新疆阿尔泰云母矿。

开拓运输方法:露天开采常用公路开拓、斜坡道开拓,由于开采量小也用无沟开拓。公路开拓,一般用5t自卸汽车运输。无沟开拓是用简易索道横跨采场提升运输。

由于云母矿价值昂贵而开采规模又小,开采工艺简单,炮孔布置要避开富矿带,爆破后在工作面上人工拣选装运。

(八)高岭土开采

高岭土按自然产出的形态及工业要求分:软质高岭土、砂质高岭土和硬质高岭土。软质高岭土规模最大的是苏州中国高岭土公司,产量为25×104t/a,品位高,原矿可直接在工业上利用,低档的作耐火材料。其手选1号泥比手选4号泥价格高10多倍,因此开采时要求保护优质土,保护原矿的纯度,并使其不变成碎屑状,过去多在回采工作面进行人工选别回采,现在开采规模大了,但为与手选车间的衔接,仍要适当选别回采。砂质高岭土(又称砂性高岭土),我国资源丰富,近10多年来蓬勃发展,建成许多大型和超大型矿山。如广东茂名高岭科技有限公司(10×104t/a造纸涂料级高岭土、广东茂名石化高岭土有限公司(5~8)×104t/a造纸涂料级高岭土、广西兖矿集团北海高岭土有限公司(10×104t/a陶瓷用高岭土)、福建龙岩高岭土公司(5×104t/a陶瓷用高岭土)等。正在建设的广西合浦沪天高岭土有限公司规模更大。硬质高岭土也称煅烧高岭土,中国一般是煤系硬质高岭岩(土)经深加工处理而得,由于硬质高岭岩是和煤共生、伴生,其开采是按煤的开采情况及其本身的赋存情况来定的。

高岭土矿的开采方法有露天开采也有地下开采,热液蚀变型和沉积型的高岭土矿一般浅部用露天开采、深部用地下开采。如苏州中国高岭土公司所属阳西矿区和阳东矿区都曾浅部用过露天开采。砂性高岭土皆为露天开采。由于矿石中含石英砂或砂砾,结构松散,冲采淘洗后高岭土易富集,且白度、细度好,有条件的应采用水采水运。如上述广东茂名的两个矿山及正在建设中的广西合浦沪天高岭土公司的矿山。福建龙岩高岭土公司也是砂性高岭土,规模也大,由于该处缺水,只能用一般的露天开采法,旱采旱运;广西兖矿集团的北海矿高岭土矿也是旱采旱运。

1.开拓运输方法

露天开采用过窄轨开拓,电机车牵引矿车运输,如苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西矿区。砂性高岭土水采时,用水枪冲采和渣浆泵配合作业,矿浆从设于矿块中的集浆池用渣浆泵输送至选厂,一般采用200/150R-AH型渣浆泵通过直径为250mm塑料管输送。福建龙岩高岭土矿和广西兖矿集团的北海高岭土矿都采用公路开拓,汽车运输。地下开采有竖井开拓、斜井开拓等,如苏州中国高岭土公司所属的矿山。

2.开采工艺

水力开采采用SQ-80型、平桂-150型、平桂-200型水枪,冲下的渣浆用渣浆泵输送至粗选厂。这种开采方法的优点是工艺简单,设备简单,劳动生产率高,选矿厂的制浆工艺提前,采选一体化,这种方法在英国用得较多。龙岩高岭土矿和一般露天矿一样,采用挖掘机加汽车。该矿用WK-2型挖掘机,17 t自卸汽车。软质高岭土的地下开采,如中国高岭土公司阳西竖井、观山竖井等,由于矿体松软易碎,具有可塑性,遇水后有吸水性和膨胀性,同时还具有隔水性,是典型的塑性介质。脉内巷道采取封闭式支护,采矿方法结合松软厚矿体的特点采用分层崩落法。回采时用风镐及手镐落矿,据有关文献报道,国外有用沿进路自动推进的刮刀采装联合机进行回采的。底板大理岩中有纯净氮气,在该岩层中进行反井掘进时,采取预防氮气外漏的措施。

参考文献

[1]朱训,尹惠宇,项仁杰,韩新民,崔越昭.中国矿情,第三卷:非金属矿产.北京:科学出版社,1999

[2]采矿手册编辑委员会.采矿手册,第四卷.北京:冶金工业出版社,1990

[3]非金属矿工业手册编辑委员会.非金属矿工业手册(上、下册).北京:冶金工业出版社,1992

[4]朱松耆.非金属矿工业应对WTO的浅议.中国建材,2002(6)

[5]唐靖炎,何保罗.我国非金属矿开发利用现状.中国建材,2006(1)

[6]胡勤,周伟.试论中国非金属矿工业发展战略.中国非金属矿工业导刊,2008(1)

A Brief Introduction to Mining Technology of Some Kinds of Non-metallic Minerals in China

Zhu Songqi

(Suzhou Zhongcai Design and Research Institute for Non-metallic Mineral Industry,Suzhou Jiangsu 215004,China)

Abstract:The paper summarizes mining technology and practical experiences for several kinds of non-metallic minerals in China,such as gypsum,diamond,graphite,bentonite,asbestos,talc,mica and kaolin.The specific characteristics of mining technology for these minerals are briefly analyzed.Some illustrative cases of mining practices are introduced.

Key words:non-metallic minerals,mining technology.

二、21世纪最重要的金属是什么

镍因为海洋

海洋的总面积为3.61×10的8次方平方公里。占地表面积的70.8%、平均深度-3729米,最深处是西太平洋的马里亚纳海沟(-11034米)。

海和洋的区分

广阔的海洋,从蔚蓝到碧绿,美丽而又壮观。海洋,海洋。人们总是这样说,但好多人却不知道,海和洋不完全是一回事,它们彼此之间是不相同的。那么,它们有什么不同,又有什么关系呢?

洋,是海洋的中心部分,是海洋的主体。世界大洋的总面积,约占海洋面积的89%。大洋的水深,一般在3000米以上,最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远,不受陆地的影响。它的水文和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝,透明度很大,水中的杂质很少。世界共有4个,即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。

海,在洋的边缘,是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%,海的水深比较浅,平均深度从几米到二三千米。海临近大陆,受大陆、河流、气候和季节的影响,海水的温度、盐度、颜色和透明度,都受陆地影响,有明显的变化。夏季,海水变暖,冬季水温降低;有的海域,海水还要结冰。在大河入海的地方,或多雨的季节,海水会变淡。由于受陆地影响,河流夹带着泥沙入海,近岸海水混浊不清,海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。海可以分为边缘海、内陆海和地中海。边缘海既是海洋的边缘,又是临近大陆前沿;这类海与大洋联系广泛,一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内陆海,即位于大陆内部的海,如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海,水深一般比内陆海深些。世界主要的海接近50个。太平洋最多,大西洋次之,印度洋和北冰洋差不多。

海洋的形成

海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?

对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。

现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。

位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。

地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。

在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。

原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。

总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。

名称

名称:海洋—21世纪的药库

主题词或关键词:海洋科学

内容

内容

据有关医学专家预测,人类将在21世纪制服癌症。那么,人类靠的是何种灵丹妙药?近年来,科学家们研究后发现,海洋将成为21世纪的药库。

海参是一种含有高蛋白的名贵海味。然而,你可能没有想到,有几种海参会从肛门释放出一种毒素,这种毒素具有抑制肿瘤的作用。

牡蛎——这种小小的贝类,十分鲜美可口,不过,它更大的价值却是由于含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。

目前,一些制药业的研究人员正在进行从海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的实验,以作为医治某些疾病的有效手段。初步实验表明,从某种海绵状生物中提取的有毒物质,有抑制癌细胞发展的作用。从灌肠鱼体内提取的某种物质有助于治疗糖尿病,美国一位海洋问题专家形象地说:“海洋生物犹如一个可提供有关健康问题解决办法的咨询中心。”

在考虑从海洋中采药的时候,医学专家们十分重视对珊瑚的开发和利用。实验表明,从珊瑚礁中提取的有毒物质,和某种海绵状生物中提取的毒物一样,也具有抑制癌细胞发展的作用;而从珊瑚礁中提取的其他物质对关节炎和气喘病可起到减轻炎症作用。有一种产于夏威夷的珊瑚,它含有剧毒,可用于制成治疗白血病、高血压及某些癌症的特效药。中国南海一种软珊瑚的提纯物,具有降血压、抗心率失常及解痉等作用。

鲨鱼是一种古老的海洋性鱼类,在全世界分布较广,共有250多种。20世纪80年代中期以来,国际上许多科学家对鲨鱼身体各部分的药理、化学、生物化学及应用等方面进行了悉心的研究,特别是对鲨鱼体内抗肿瘤活性物质的研究更加引人注目。据有关资料报道,美国生物学家对鲨鱼进行了几十年的调查研究后,发现鲨鱼几乎不患任何病变,更极少得癌症,似乎对癌症有天然的免疫力。有些科学家将一些病原菌和癌细胞接种于鲨鱼体内,也不能使它们致病。看来,在鲨鱼体内有某种特殊的防护性化学物质。

中国的有关专家对鲨鱼的研究,几乎与国际上同步。1985年,上海水产学院和上海肿瘤研究所的专家们,首次发现鲨鱼血清在体外对人类红血球性白血病肿瘤细胞具有杀伤作用。这一科研成果为人类从海洋生物资源中寻找抗肿瘤药物开辟了广阔的天地。

名称

名称:海洋——矿物资源的聚宝盆

主题词或关键词:海洋科学

内容

内容

海洋是矿物资源的聚宝盆。经过20世纪70年代“国际10年海洋勘探阶段”,人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。

油气田

人类经济、生活的现代化,对石油的需求日益增多。在当代,石油在能源中发挥第一位的作用。但是,由于比较容易开采的陆地上的一些大油田,有的业已告罄,有的濒于枯竭。为此,近20~30年来,世界上不少国家正在花大力气来发展海洋石油工业。

探测结果表明,世界石油资源储量为10,000亿吨,可开采量约3000亿吨,其中海底储量为1300亿吨。

中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查,先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富,堪与欧洲的北海油田相媲美。

东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田,位于上海东南420千米处。它是以天然气为主的中型油气田,深2000~3000米。据有关专家估计,天燃气储量为260亿立方米,凝析油474万吨,轻质原油874万吨。

稀锰结核

锰结核是一种海底稀有金属矿源。它是1973年由英国海洋调查船首先在大西洋发现的。但是世界上对锰结核正式有组织的调查,始于1958年。调查表明,锰结核广泛分布于4000~5000米的深海底部。它们是未来可利用的最大的金属矿资源。令人感兴趣的是,锰结核是一各种生矿物。它每年约以1000万吨的速率不断地增长着,是一种取之不尽、用之不竭的矿产。

世界上各大洋锰结核的总储藏量约为3万亿吨,其中包括锰4000亿吨,铜88亿吨,镍164亿吨,钴48亿吨,分别为陆地储藏量的几十倍乃至几千倍。以当今的消费水平估算,这些锰可供全世界用33,000年,镍用253,000年,钴用21,500年,铜用980年。

目前,随着锰结核勘探调查比较深入,技术比较成熟,预计到21世纪,可以进入商业性开发阶段,正式形成深海采矿业。

海底热液矿藏

20世纪60年代中期,美国海洋调查船在红海首先发现了深海热液矿藏。而后,一些国家又陆续在其他大洋中发现了三十多处这种矿藏。

热液矿藏又称“重金属泥”,是由海脊(海底山)裂缝中喷出的高温熔岩,经海水冲洗、析出、堆积而成的,并能像植物一样,以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属,而且金、锌等金属品位非常高,所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是,重金属五彩缤纷,有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。

在当今技术条件下,虽然海底热液矿藏还不能立即进行开采,但是,它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采,那么,它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿一起,成为21世纪海底四大矿种之一。

名称

名称:海洋——未来的粮仓

主题词或关键词:海洋科学

内容

内容

有些读者可能会想,在海洋中不能长粮食,怎么能成为未来的粮仓呢?

是的,海洋里不能种水稻和小麦,但是,海洋中的鱼和贝类却能够为人类提供滋味鲜美、营养丰富的蛋白食物。

大家知道,蛋白质是构成生物体的最重要的物质,它是生命的基础。现在人类消耗的蛋白质中,由海洋提供的不过5%~10%。令人焦虑的是,20世纪70年代以来,海洋捕鱼量一直徘徊不前,有不少品种已经呈现枯竭现象。用一句民间的话来说,现在人类把黄鱼的孙子都吃得差不多了。要使海洋成为名副其实的粮仓,鱼鲜产量至少要比现在增加十倍才行。美国某海洋饲养场的实验表明,大幅度地提高鱼产量是完全可能的。

在自然界中,存在着数不清的食物链。在海洋中,有了海藻就有贝类,有了贝类就有小鱼乃至大鱼……海洋的总面积比陆地要大一倍多,世界上屈指可数的渔场,大抵都在近海。这是因为,藻生长需要阳光和硅、磷等化合物,这些条件只有接近陆地的近海才具备。海洋调查表明,在1000米以下的深海水中,硅、磷等含量十分丰富,只是它们浮不到温暖的表面层。因此,只有少数范围不大的海域,那儿由于自然力的作用,深海水自动上升到表面层,从而使这些海域海藻丛生,鱼群密集,成为不可多得的渔场。

海洋学家们从这些海域受到了启发,他们利用回升流的原理,在那些光照强烈的海区,用人工方法把深海水抽到表面层,而后在那儿培植海藻,再用海藻饲养贝类,并把加工后的贝类饲养龙虾。令人惊喜的是这一系列试验都取得了成功。

有关专家乐观地指出,海洋粮仓的潜力是很大的。目前,产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算,只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨,具有商业竞争能力的产量也有16.7吨。

当然,从科学实验到实际生产将会面临许许多多困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力从何而来?显然,在当今条件下,这些能源需要量还无法满足。

不过,科学家们还是找到了窍门:他们准备利用热带和亚热带海域表面层和深海的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。这就是说,设计的海洋饲养场将和海水温差发电站联合在一起。

据有关科学家计算,由于热带和亚热带海域光照强烈,在这一海区,可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电,再抽同样数量的深海水用于冷却,将这一电力用于饲养,每年可得各类海鲜7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。

通过这些简单的计算,不难看出,海洋成为人类未来的粮仓,是完全可行的。

未来海洋技术

海洋技术

海洋能源、资源的开发与利用,海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展,拓展生存空间,充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。

海洋开发,需要获取大范围、精确的海洋环境数据,需要进行海底勘探、取样、水下施工等。要完成上述任务,需要一系列的海洋开发支撑技术,包括深海探测、深潜、海洋遥感、海洋导航等。

向海洋要淡水已成定势。淡水资源奇缺的中东地区,数十年前就把海水淡化作为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建造海水淡化厂,以满足人们目前与将来对淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化厂,每天生产的淡水超过60亿米3。最近,俄罗斯海洋学家探测查明,世界各大洋底部也拥有极为丰富的淡水资源,其蕴藏量约占海水总量的20%。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。

深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处,其中的20多处位于太平洋洋底,马里亚纳海沟的深度达11000米,是迄今为止发现的最深的海域。深海探测,对于深海生态的研究和利用、深海矿物的开采以及深海地质结构的研究,均具有非常重要的意义。

美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家,“阿尔文”号深潜器曾在水下4000米处发现了海洋生物群落,“杰逊”号机器人潜入到了6000米深处。1960年,美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟――马里亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。

1997年,中国利用自制的无缆水下深潜机器人,进行深潜6000米深度的科学试验并取得成功,这标志着中国的深海开发已步入正轨。

海洋遥感技术,主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。

海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进,为人类提供了从空间观测大范围海洋现象的可能性。目前,美国、日本、俄罗斯等国已发射了10多颗专用海洋卫星,为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。

海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?

对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。

现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。

岩浆中夹带的水汽与冷凝结,地球表面开始有了水

位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。

炽热的岩浆冲出地壳

地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。

在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。

最初的海洋

原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。

总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。

三、金红石(Rutile)

一、概述

地壳中含钛1%以上的矿物约有80多种,但具有工业利用价值的主要是金红石和钛矿。

金红石成分为TiO2,含Ti为60%、O为40%,常含铁、铌、钽等。晶体呈粒状或针状,集合体为粒状或致密块状。呈褐红色,含铁高时呈黑褐色,硬度为6,密度为4.2~4.3g/cm3。富铁的黑色变种称铁金红石;含铌、钽的变种(常含铁)称铌铁金红石或钽铁金红石。

金红石矿床可分为砂矿床和变质矿床。砂矿床依成因又分为:海滨砂矿、冲积砂矿、残坡积砂矿等类型。具有工业价值的是海滨砂矿,矿床分布范围大,产状较规则。海滨砂矿的主要含钛矿物是金红石和钛矿,伴生有锆英石、独居石等。目前世界上90%的金红石产量和30%的钛铁矿产量均来自海滨砂矿。

变质矿床是含钛的粘土岩、侵入岩和喷出岩在发生变质时,由于钛元素富集结晶作用形成金红石和钛铁矿。

世界钛的资源85%~90%为钛铁矿(包括钛渣),10%~15%为金红石。世界上金红石储量分布相对较集中,巴西钛矿石储量(以锐钛矿为主)居世界首位,占世界总储量的64.8%,意大利占10.9%,澳大利亚占9.1%,南非占3.9%,原苏联占3.9%。

澳大利亚是世界上金红石的主要生产国,金红石资源主要分布在东部海滨中部的海岸滩砂矿床中,金红石含量为18~20kg/m3、钛铁矿为15~16kg/m3。

美国的弗吉尼亚州的罗宾宗科普变质型矿床富含金红石和钛铁矿。塞拉利昂舍尔勃里超大型海滨砂矿延长56km,金红石储量为300万t,TiO2平均含量1.2%。

随着选矿技术的发展,一些含TiO2品位低的矿床以及伴生的金红石都可得到回收利用。如意大利榴辉岩中的金红石矿床,美国科罗拉多州斑岩铜矿床伴生的金红石,我国南墅石墨矿金红石综合回收等。

我国钛资源十分丰富,总储量约为5.5亿t。我国钛资源总储量的95.8%是攀西地区钒钛磁铁矿,钛铁矿和金红石仅占4.2%。金红石储量约300万t,居世界第八位,主要产地为山西代县、湖北枣阳、河南西峡和方城等地。截至1999年底河南省金红石储量见表3-13-1。

表3-13-1河南金红石矿资源状况表(万tTiO2/亿t矿石)

金红石、钛铁矿的一般工业要求见表3-13-2。

表3-13-2钛矿床一般工业要求

二、金红石的主要用途及质量标准

1.金红石的主要用途

金红石和钛铁矿是冶炼金属钛、制造钛白粉以及电焊条焊药等重要原料。金红石和钛铁矿的主要用途见表3-13-3。

表3-13-3金红石和钛铁矿的主要用途

2.产品质量标准

由原生矿和砂矿经选矿富集获得的天然金红石精矿,供制造电焊条和制取金属钛及其化合物用的质量标准,以及砂矿钛铁矿精矿质量标准见表3-13-4。

表3-13-4中国钛精矿国家标准

注:①TiO2>57%,CaO+MgO<0.6%,P<0.045%作为一级品;②TiO2>52%,Fe2O3<10%,P<0.025%作为一级品。

三、金红石矿石的选矿

金红石主要赋存在钛锆砂矿中,以海滨砂矿为主,其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿经风化作用形成的,具有易采易选、生产成本低、产品质量好及伴生矿物种类多,综合回收价值大等优点。钛锆砂矿是目前世界上金红石、钛铁矿、锆英石及独居石等产品的主要来源。钛锆砂矿中常伴生的矿物有:磁铁矿、赤铁矿、石英、云母、角闪石、辉石、石榴子石、铬铁矿、磷灰石等。

由金红石、钛铁矿、锆英石等组成的砂矿选矿有粗选和精选两个阶段。

粗选的目的是为精选厂提供粗精矿。粗选厂入选的矿石首先要除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等,然后进入粗选流程选别。粗选厂一般与采矿作业纳为一体,组成采选厂。为适应砂矿床特征,一般粗选厂均建成移动式的。钛锆砂矿粗选一般选用处理量大、回收率高,又便于移动式选厂应用的设备,多数用圆锥选矿机和螺旋选矿机,少量用摇床。粗选抛掉了密度低的脉石矿物,获得重矿物含量达90%左右的重矿物混合精矿。

精选的目的是将粗精矿中有回收价值的矿物进行有效的分离及提纯,达到各自的精矿质量要求,使之成为商品精矿。精选作业分为湿式精选和干式精选。

湿式精选作业包括有摇床或螺旋选矿机重选;湿式磁选预先选出部分易选钛铁矿;在粗精矿中加入氢氧化钠、盐酸、稀氢氟酸、焦亚硫酸氢钠等药剂进行高浓度搅拌,达到清除矿物污染,提高精矿效果的目的;浮选作业用于造锆英石、独居石的精选。

干式精选作业适用于矿物组成简单的粗精矿。干式精选作业包括磁选、电选等。电选用于金红石与锆英石的分离、难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿物的精选。干式磁选通常是首先采用弱磁选选出强磁性矿物磁铁矿,然后采用中磁选选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿,强磁选用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿物锆英石、白钛矿等的分离。

下面例举几个金红石选矿厂实例。

例1纳勒库帕选矿厂(澳大利亚)

纳勒库帕(Narecoopa)选矿厂位于澳大利亚金岛的一个海滨砂矿。矿石中重矿物约占50%,有用矿物主要有锆英石和金红石,其次是白钛矿、钛铁矿、磁铁矿、石榴子石和锡石。选矿厂分粗选厂和精选厂两部分。

采出的原矿预先筛分(4mm),筛上产物丢弃,筛下产物给至32台福特(Ford)型螺旋选矿机粗选,粗选中矿再经12台螺旋选矿机再选。两次螺旋选矿机精矿用砂泵扬至3台吉尔(Gill)型磁选机磁选。磁性产品为钛铁精矿,非磁性产物经过Linatex喷射冲击箱擦洗,再送至8台摇床选别。摇床精矿为锡精矿,次精矿为含锆英石、金红石的粗精矿。摇床中矿返至本作业,尾矿返至中矿再选的螺旋选矿机再选。粗选流程见图3-13-1。

图3-13-1纳勒库帕金红石公司湿选厂流程

粗精矿采用高压电选、强磁选及风力摇床干选联合流程精选,获得锆英石和金红石精矿。精选流程见图3-13-2。

图3-13-2纳勒库帕金红石公司干选厂流程

例2金红石公司采选厂(塞拉利昂)

被开采的矿山位于塞拉利昂首都弗里顿东南的莫格维摩(Mogbweno)海滨砂矿床。整个矿层含TiO2大于2%,伴生的钛铁矿和锆英石含量低未被回收利用。采出的矿石经二次洗矿预处理,擦洗机排出的细粒部分经高频振动筛筛分,筛上+1mm物料作为尾矿排除,筛下产物送至水上浮动湿选厂湿选,第二段湿选在岸上选矿厂(摇床)进行。摇床精矿过滤,干燥后干选(精选作业)。干选厂处理矿石18.7t/h,金红石精矿产量13.2t/h,精矿品位TiO2为96%,ZrO2和Fe2O3的含量小于1%。

塞拉利昂年产105t金红石精矿,选矿厂生产流程见图3-13-3。

图3-13-3塞拉利昂金红石公司选矿厂精选流程

例3枣阳金红石矿选矿厂

湖北枣阳金红石矿是我国目前最大的金红石原生矿床。矿石产于富含金红石变质基性岩的原生矿床。矿石中与金红石伴生的有少量钛铁矿、磁铁矿、榍石、白钛矿、黄铁矿、磷灰石等。脉石矿物主要为石榴子石、角闪石、绿泥石、云母等。金红石多为粗细粒级不均匀嵌布,-15μm占24%,与其他矿物紧密嵌布,给选别带来困难。选厂的工艺流程为重—磁—浮联合流程,见图3-13-4。

图3-13-4枣阳金红石原生矿选矿流程

例4北海选矿厂

北海选矿厂是我国最大的海滨砂矿精选厂,原设计生产能力为日产钛精矿60t。该选厂除产钛铁矿精矿外,还有锆英石精矿、独居石精矿、金红石精矿等。北海选矿厂的粗精矿全部是收购的。收购的粗精矿分两类,一类为海滨砂矿产品(咸水矿),另一类为内陆砂矿产品(淡水矿)。本地区土法生产粗精矿采用三角槽洗选,粗精矿品位TiO2>48%。精选工艺流程见图3-13-5。

图3-13-5北海选矿厂生产流程

四、金红石的深加工产品——钛白粉

钛白粉是一种优质的颜料,它的反射率高,覆盖力强,广泛用于油漆、涂料、造纸、塑料和橡胶工业。目前白色颜料仍以钛白粉为主。钛白粉是用金红石、锐钛矿经硫酸法或氯化法生产的,分为金红石型和锐钛矿型钛白粉。

金红石型钛白粉为微淡色色泽,密度为3.9~4.2g/cm3,折射率为2.71,吸油率为16~18g/100g,平均粒径为0.2~0.3μm。

锐钛型钛白粉颜料为冷蓝白色,密度3.7~4.1g/cm3,折射率2.55,吸油率18~30g/100g,平均粒径0.18~0.3mm。

金红石型钛白粉颜料性能优于锐钛型钛白粉颜料。钛白粉的主要用途见表3-13-5。

表3-13-5钛白粉的主要用途

钛白粉的生产有硫酸法和氯化法两种。硫酸法生产钛白粉是1923年和1925年分别在法国和美国投入工业化生产的。1949年美国杜邦公司开始研究氯化法生产钛白粉工艺,并于1956年工业化。1951年加拿大魁北克铁钛公司采用高钛渣作硫酸法制钛白粉原料取得成功。硫酸法和氯化法生产钛白粉的工艺流程见图3-13-6和图3-13-7。

图3-13-6硫酸法生产钛白粉的原则工艺流程

图3-13-7氯化法生产钛白粉的原则工艺流程

我国钛白粉工业开发较晚,目前全国约有51家生产钛白粉的厂家,均是钛铁矿或高钛渣为原料用硫酸法生产钛白粉,对高钛渣原料要求见表3-13-6。产品以锐钛型钛白粉为主,属低档钛白粉。由于金红石酸溶性差不适于用硫酸法生产钛白粉,适用于氯化法工艺。

表3-13-6高钛渣化学成分规定(ZBH31001-87)

注:三级品适用于攀枝花地区钛矿生产的高钛渣。

氯化法工艺是高温冶金过程,在900~1000℃温度下,用固定床或沸腾床的氯化设备,用氯气氯化金红石或人造金红石,制得含杂质的粗TiCl4,再用蒸馏法或化学处理剂精处理,制得纯净的TiCl4。然后是气相氧化制取钛白粉,这是氯化法工艺的主要环节和关键所在,是奠定产品质量的基础。在1200℃以上的温度下,四氯化钛在氧化炉中与氧气进行气相反应,制得钛白粉。反应中先生成锐钛型钛白粉,再在高温下转化成金红石型钛白粉。加入适量的晶型转化剂三氯化铝,可加速其锐钛型转化成金红石型。转化后的金红石型钛白粉,经粉碎、分级、表面处理、洗涤、干燥即得到高档的金红石型钛白粉。

氯化法制取钛白粉我国目前仍处于工业化试验阶段,在锦州已建成了我国第一条氯化法钛白粉生产线。在制取四氯化钛方面我国已积累了多年的实际生产经验,不论是溶盐氯化炉,还是沸腾氯化炉技术都已过关。存在的问题主要有:氯气在高温下是腐蚀性很强的气体,反应器的材质问题难以解决;在氧化过程中,生成的TiO2颗粒附着在反应器壁上,使TiO2颜料性能变差,且扰乱反应器内气流使反应不均匀,严重时会堵塞反应器,使生成被迫停止,此难题至今仍未得到彻底解决;操作条件很难控制和选择等。尽管氯化法技术难度大,生产工艺复杂,但产品质量好、生产效益高、三废排放量很少,产品更具有竞争力。

河南省生产钛白粉厂家有长葛化工厂、偃师钛白粉厂、焦作化工总厂等,但生产规模小,工艺落后,仅能生产少量低档钛白粉。

目前我国钛白粉需求为19万t/a,而国内生产能力为13.35万t/a,且主要是锐钛型钛白粉。国内需求的金红石型钛白粉主要依赖进口,售价为19000~20000元/t。

五、河南省金红石矿的开发利用

河南省金红石储量较多,但开发利用水平较低,仅西峡八庙金红石矿区水峡矿段被开发利用。其选矿工艺为磁选—重选—酸洗的流程,获得金红石精矿TiO2为95.05%,杂质S为0.039%,P为0.028%,满足天然金红石二级品要求。此选厂规模为日处理50t,按生产300天计,年产精矿仅200t。目前我国金红石需求量1万t/a,全国金红石产量为4000t/a,因此金红石的市场需求量较大。金红石精矿目前售价为5000元/t左右。

对方城县五间房金红石矿,北京有色金属研究总院、河南省地矿厅中心实验室、中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所等科研单位都进行过选矿试验。五间房金红石为风化壳型砂矿,分南、北两个矿体。南部复杂,金红石嵌布粒度细;北矿体矿石类型简单,金红石嵌布粒度较粗。

北京有色金属研究总院采用的选矿流程为:重选—浮选—磁选—重选—酸洗。获得的精矿指标为:TiO2为92.19%(金红石TiO2为90.21%);S为0.048%,P2O5为0.01%;回收率为40.59%。杂质含量高,S含量达到天然金红石精矿四级品标准;回收率低。

河南省地矿厅中心实验室进行了多方案选矿流程试验,包括有:直接浮选—酸浸—强磁选;脱钙—浮选—酸浸—强磁选;重选—浮选—精矿分别酸浸—强磁选。其中最后一个选矿流程获得选矿指标较好,精矿产率为1.88%;精矿金红石TiO2为89.06%;金红石TiO2回收率为74.30%。未进行杂质含量分析。

地科院郑州矿产综合利用研究所采用的流程为:擦洗—重选—浮选—磁选—酸洗。

小型试验的指标为:产率为1.5%;全钛品位为92.17%;金红石品位为90.80%;金红石回收率为62.13%;杂质含量,S为0.012%,P为0.03%,Fe2O3为0.65%。产品质量达到国家标准(YB839-87)二级品要求。同时综合回收铁精矿,产率为4.85%、全铁品位为59.66%。

主要参考文献

[1]《非金属矿工业手册》编辑委员会,非金属矿工业手册(上、下册),冶金工业出版社,1992.12。

[2]《矿产资源综合利用手册》编辑委员会,矿产资源综合利用手册,科学出版社。2000.2。

参考资料:搅拌浸出/高压浸出