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矿石的加工应用_工业运用_行业资讯_中国远红外门户网

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-22  浏览次数:105
核心提示:非金属矿有90多种,主要为金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、夕线石、红柱石、硅灰 石、钠硝石、滑石、石棉、

非金属矿有90多种,主要为金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、夕线石、红柱石、硅灰 石、钠硝石、滑石、石棉、蓝石棉、云母、长石、石榴子石、叶蜡石、透辉石、透闪石、蛭石、沸石、明矾石、芒硝、石膏、复晶石、毒复石、天然碱、方解石、冰洲石、菱镁矿、萤石、宝石、玉石、玛瑙、石灰岩、白垩、白云岩、石英岩、砂岩、天然石英砂、脉石英、硅藻土、页岩、高岭土、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石、海泡石、伊利石、累托石、膨润土、辉长岩、大理岩、花岗岩、盐矿、钾盐、镁盐、碘、溴、砷、硼矿、磷矿等。非金属矿种类繁多并且分布广泛、使我们有可能大量地加以利用。构成非金属矿床的矿石矿物主要是含氧盐类,特别是以硅酸盐、硫酸盐为主,磷酸盐、硼酸盐次之,氧化物,卤化物和某些自然元素也可以形成矿床。

非金属矿石的利用方式与金属矿石不同。在工业上,只有少数非金属矿石是用来提取和使用某些非金属元素或其化合物的,如硫、磷、钾、硼等等,这些矿石的工业价值主要取决于有用元素的含量和矿石的加工性质。而大多数非金属矿石则是直接利用其中的有用矿物、矿物集合体或岩石的某些物理、化学性质和工艺技术特性。举例来说,金刚石大多利用它的硬度和光泽;云母是利用其绝缘性和透明度,它可作为电子工业的复要原料;水晶是利用其光学和压电性能等等。目前,非金属矿产在我国利用得比较广泛,根据其用途可分为7类:机械加工工业非金属矿产,仪器外表工业非金属矿产,电气工业非金属矿产,化学工业非金属矿产,硅酸盐工业非金属矿产,天然石材工业非金属矿产,美术工艺矿产。主要是在以下几方面:

1. 农业方面

人们为了提高并保持农作物的产量,在农田中大量使用由磷、钾矿石生产的磷肥和钾肥以及农用轻稀土,为农业的丰收作出了奉献。

2. 工业方面

在玻璃、化工、造纸、橡胶、食品、医药、电子电气、机械、飞机、雷达、导弹、原子能、尖端技术工业以及光学、钻探等方面也需要品种繁多,有特别工艺技术特点的非金属矿产。如硅石和长石是制造玻璃的主要原料;石墨在火箭、导弹的装置中用作耐热材料,并在许多方面用作机械运转的润滑剂。云母是电气、无线电和航空技术中不可缺少的电气绝缘材料;明矾可作炼铝、制造钾肥和硫酸的原料,也可用于印刷,造纸,油漆工业等。

3. 陶瓷工业方面

无论是在工业上还是民用生活上,我们几乎离不开陶瓷制品,其应用数量之多,使用范畴之广给人们带来许多便利,而陶瓷的制造原料就是诸如高岭土、叶蜡石和硅灰石等非金属矿物。

4. 建筑材料方面

建材用矿物原料占整个非金属矿产量的90%,仅石灰岩一项,一年的消耗量就达数十亿吨。随着现代化城市建筑向高层发展,人们已注意研究和觅找具有轻质、高强、隔热、隔音和防震等性质的非金属原料。

5. 冶金工业的辅助材料方面

随着冶金工业的高速发展,需要大量的非金属矿产,用以制造耐火材料、熔剂的原料。

非金属矿产在整个国民经济中占有相当复要的地位,是现代化建设的复要物质基础。目前包括我国在内的世界各国都十分复视非金属矿产的科学研究和普查勘探,以期不断扩大非金属矿产的种类和利用领域,来造福人类。

以下简单列举几种常见非金属矿物特性与用途:

一、长石

1.工艺特点

长石的熔点在1100—1300℃之间,化学稳固性好,在与石英及铝硅酸盐共熔时有助熔作用,常被用于制造玻璃及陶瓷坯釉的助熔剂,并可降低烧成温度,在搪瓷原料工业上用长石和其他矿物原料可配制珐琅。此外,长石还可用于磨料工业。蓝绿色的微斜长石,即天河石含Rb、Cs,可作为工艺矿石及综合回收Rb、Cs的原料。透明长——月光石可作宝石原料。

凤凰快32。主要用途

长石矿物除了作为玻璃工业原料外(约占总用量的50—60%),在陶瓷工业中的用量占30%,其余用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其它。

(1) 玻璃熔剂:长石是玻璃混合料的主要成份之一。长石含Al2O3高,铁质含量低,且比氧化铝易熔,不但熔融温度低而且熔融范畴宽,主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量,降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量,以减少碱的用量。此外,长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢,结晶能力小,可以防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。长石还可以用来调剂玻璃的粘性。一般各种玻璃混合料用钾长石或钠长石。

凤凰快3(2) 陶瓷坯体配料:在烧成前长石能起瘠性原料的作用,减少坯体的干燥收缩和变形,改善干燥性能,缩短干燥时间。在烧成时可作为熔剂降低烧成温度,促使石英和高岭土熔融,并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间,使坯体致密而减少间隙,从而提高其机械强度和介电性能。此外长石玻璃的生成还能提高坯体的透光性。长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异。

(3) 陶瓷釉料:陶瓷釉料主要由长石、石英和粘土原料配成,其中长石含量可达10—35%。在陶瓷工业中(坯料和釉料)主要是用钾长石。

(4) 搪瓷原料:主要用长石和其它矿物原料掺配成法琅。长石的掺入量通常为20—30%。

(5) 磨料:在制作磨轮经常用长石作陶质胶结物成份,其含量为28—45%。

(6) 其他:钾长石可作为提取钾肥的原料。

二、蛭石

蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物,原矿外似云母,通常由黑(金)云母经热液蚀变作用或风化而成,因其受热失水膨胀时呈挠曲状,形态酷似水蛭,故称蛭石。蛭石的化学式为Mg x (H 2 O){Mg 3~x 〔AlSiO 3 O 10 〕(OH) 2 }。蛭石按阶段性划分为蛭石原矿和膨胀蛭石,按颜色分类可分为金黄色蛭石、银白色蛭石、乳白色蛭石。

蛭石具有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸水、吸声等优异性能,在800~1000℃下焙烧0.5~1.0分钟,体积可迅速增大8~15倍,最高达30倍。膨胀后的比复50-200kg/m3,颜色变为金黄或银白色,生成一种质地疏松的膨胀蛭石。膨胀后的蛭石用途十分广泛,但其主要用途仍是作建筑材料。美国1986年消费结构中,用作灰浆和水泥预混合料及轻质混凝土骨料的膨胀蛭石占52%;英国用作混凝土、涂墙泥、水泥混凝剂的占40%。

三、沸石

沸石是一种具有优良吸附性能的物质,曾用作吸附饮用水中的有机物,海水提钾的分子筛,去除NH+4的吸附剂。它对复金属废水中的Cu(HN3)2+4也具有优良的吸附性能;废水的温度、PH是影响吸附效果的复要因素,在25℃、PH为3-4时吸附效果最好;平稳浓度低于50mg/L内,吸附规律基本符合Freundlich吸附模式。

沸石主要用途如下:

应用领域主要用途

离子交换除氟改良土壤,废水处理,除去或回收复金属离子,放射性废物的处理,海水提钾,海水淡化,硬水的软化

吸附分离干燥剂,吸附分离剂,分子筛(对气体、液体进行分离、净化和提纯),除臭剂

凤凰快3催化裂化石油的催化、裂化剂

农牧业土壤改良剂(保持肥效)家畜(禽)饲料添加剂

建材作水泥掺合料,烧制人造轻骨料,制轻质高强板材及轻质砖和轻质陶瓷制品、无机发泡剂,配制多孔混凝土,作固结材料、建筑石料

造纸和塑料纸张充填剂,塑料、树脂、涂料的充填剂

四、电气石

电气石是一种硅酸岩矿物,其工艺名称为“碧玺”。电气石是多元素的天然矿物,它的化学成分是硅酸盐、硼、镁、铝,其化学式为:(Na,Ca)(Mg,Fe)3B3A16Si6(0,OH,F)31并含有微量铬、锰、钛、铯等对人有益的元素。

电气石的物理性能;颜色随成分不同而异,富含铁时呈黑色;富含锂、锰和铯的呈玫瑰色,亦呈蓝色;富含铬时呈深绿色。电气石按其颜色及特别光学效应可划分为:红色电气石,绿色电气石,蓝色电气石,它是纯蓝至深紫蓝或碧蓝色,以及浅蓝至浅绿蓝色的电气石宝石。黄色电气石,紫色电气石、五色电气石、黑色电气石,以及多色电气石和电气石猫眼等。

凤凰快3电气石常具色带现象。条痕五色。玻璃光泽。无解理。硬度7.0-7.5。具脆性。比复3.03-3.25。具压电性和热电性。在紫外线光照射下,不发荧光至发弱的荧光,如红色者发弱紫色荧光。在显微镜透射光下具多色性。

电气石的作用和用途;电气石色泽鲜艳、清楚透明者可作为宝石原料。压电性优良的可用于无线电工业,并且可以用于陶瓷、保健品、衣料、烟草等行业。随着高新技术的开发与发展,日本科技界将电气石广泛用于环保、医疗、日用化工、建筑装潢、国防、负离子发生装置、健康衣料及保健品、化妆品、卷烟、配药、汽车、涂料、改良土壤、水质处理、净化空气以及屏蔽电磁辐射等高科技领域等。

五、麦饭石

麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石的母岩常为中、酸性岩浆岩。其化学成分除常见的 Ca 、 Mg 、 Si 、Al 、 Fe 、 K 、 Na 外,还有少量稀有元素、稀土元素、放射性元素。麦饭石具有吸附性、溶解性、 PH调剂性、生物活性和矿化性等性能。它能吸附水中游离的金属离子。麦饭石中含 Al 2 O 3 约 15%, 是典型的两性氧化物 , 在水溶液中遇碱起反应降低 PH 值 , 遇酸起反应提高 PH 值 , 具有双向调剂 PH 的功能 . 经水泡过的麦饭石 , 可溶出对人体和生物体有用的常量元素K 、 Na 、 Ca 、 Mg 、 P 及 Si 、 Fe 、 Zn 、 Cu 、 Mo 、 Se 、Mn 、 Sr 、 Ni 、 V 、 Co 、 Li 、 Cr 、 I 、 Ge 、 Ti 等微量元素。麦饭石在水溶液中还能容出人体所必须的氨基酸 。

麦饭石主要有以下特性:

1、吸附力强

所谓吸附乃是具有多孔性、巨大表面积的固体全部溶化作用,而发生化学的、物理的反应。麦饭石作为中药对皮肤病,特别是拔脓,效果很好。麦饭石是多孔性的,吸附能力很强,因其主要成分为二氧化硅、氧化铝从这点来考虑,是容易理解的。 在前面介绍的麦饭石微细粉末的电子显微镜照相中,已确认是海绵状多孔性的,是其最大的原因。也就是说,因多孔性,那么表面就非常大,由于长石部分风化,成高岭土状等,故始终保持很强的吸附作用、交换作用。

2、溶出矿物质

矿物质是人体不可缺少的微量元素,它们对保持生命的饮料水是非常复要的,这一事实随着近年来对矿物质的研究,已逐步被人们所认识。

在饮料水中含有适量的矿物质,可以改善水质,也有抑制细菌和吸附有机物质的作用。 因此,当将麦饭石投入水中时,可将水中的游离氯和杂质、有机物、杂菌等吸附、分解,而供给水中以矿物质。因此,能防止水腐败,得来优质水。静菌状态:细菌类的活动被抑制,处于静止状态。所谓制菌作用是使细菌类的增殖停止的作用。

3、调整水质

以铁,镁,氟等矿物质而论,当水中不存在时它则溶出,相反,水中存在过多时它则吸附。 这种作用与PH有关,除了过于酸性和过于碱性的水以外,往净水中投入麦饭石,在多数情况(碱性)时摘用投入方式,在少数情况(酸性)时摘用循环方式可使水接近中性。而且,使水在麦饭石层循环几次后,即使是水量较大,也能调剂PH。

4、使水中溶解氧量丰富

凤凰快3麦饭石对需氧生物体能起来非常有效的作用。从麦饭石的这种作用来看,它与我们的日常生活和身体机能调剂有密切的关系。据研究表明,麦饭石可能与生命起源有关。

5、对水的净化作用

麦饭石是一种中性碱半火成岩,接近于火山岩。

麦饭石的特性: a。多孔 b。吸附性强及净化水功能 c。麦饭石中包含的天然矿物质易于释放从麦饭石上无数的小孔中释放出氧。通过汲取漂白粉和其它有毒物质净化水。麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。

 
 
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