發布日期：2013-09-17
硅灰石為鈣的偏硅酸鹽礦物，是一種新興的工業礦物原料。目前通過磨粉機加工后主要用于陶瓷工業，其次用作冶金保護渣和涂料，也可用作電焊條藥皮、石棉代用品、磨料粘結劑、玻璃配料以及生產橡膠、塑料、絕材料、紙張的填料。有的硅灰石巖可作建筑飾面材料或生產白水泥的配料。
礦石礦物原料特點：
硅灰石的化學分子式為CaSiO3，結構式為Ca3，理論化學成分：CaO 48.25%、SiO2 51.75%。自然界中純硅灰石罕見，在其形成過程中，Ca有時被Fe、Mn、Ti、Sr等離子部分置換而呈類質同象體，并混有少量的Al和微量K、Na。
由于硅灰石形成時的溫度、壓力等條件不同，可能出現3種同質多象體：1.三斜鏈狀結構的Tc型硅灰石，通稱低溫三斜硅灰石；2.單斜鏈狀結構的ZM型副硅灰石，通稱副硅灰石；3.三斜三元環狀結構的假硅灰石，通稱假硅灰石。目前被廣泛用作工業礦物原料的主要是低溫三斜硅灰石。
低溫三斜硅灰石為三斜晶系，大多呈針狀、纖維狀或片狀，常簇集呈扇形、輻射形集合體，有的呈細小的顆粒狀。白色微帶灰、紅色，玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤，解理平行 中等，在1125度左右時可轉化為假硅灰石，這時熱膨脹系數增加，并由于釋放出Fe、Sr等雜質，因此顏色由白色變為奶油色、紅色或褐色。
硅灰石礦石自然類型通常有夕卡巖型礦石和硅灰石-石英-方解石型礦石兩類。前者主要產于夕卡巖型礦床中，礦物組分復雜，常伴生石英、方解石及透輝石、石榴子石等夕卡巖礦物；后者主要產于接觸變質和區域變質型礦床，礦物組分簡單，又可分為：硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3個亞類。硅灰石礦石的結構構造通常也有兩種：致密塊狀礦石具細粒花崗變晶或纖維變晶結構，致密塊狀構造，硅灰石呈細小粒狀、柱狀或纖維狀集合體，個別極細粒致密者呈玉狀；粗晶硅灰石礦石具纖維變晶結構，塊狀、似角礫狀、巨斑狀或條帶狀構造，硅灰石晶體粗大，呈板柱狀，束狀或放射狀(菊花狀)。
硅灰石用途與技術指標
工業應用對硅灰石礦石的質量要求如下：
(一) 建筑陶瓷用硅灰石
由于硅灰石具有熱膨脹系數低，在低溫條件下易與氧化硅、氧化鋁共熔、不含化學結合水或碳酸鹽以及具有針狀晶形等特性，因此，用硅灰石作建筑陶瓷(主要是釉面磚)原料，能實現低溫快速燒成，降低產品的收縮率和減少出現翹曲、開裂現象，并能提高坯體強度和壓型質量，改善產品機械性能，從而達到節省能耗，提高產率，降低成本的目的。
建筑陶瓷用硅灰石一般要求硅灰石含量大于或等于60%(如含透輝石也視為有用組分，其含量可折抵硅灰石含量)，石英含量小于或等于20%，方解石含量小于或等于13%，Fe2O3小于或等于1.7%。也可按礦石化學成分要求SiO2 38%-58%，CaO 36%-55%，CO2小于或等于6%，Fe2O3小于或等于.7%。
(二) 冶金保護渣用硅灰石
主要用作生產顆粒板坯連鑄、模鑄保護渣和無碳保護渣的基料。由于硅灰石成分穩定，因此使鑄坯無缺陷，表面光潔；由于硅灰石中CaO和SiO2以化合狀態存在，其配比恰處于連鑄所需要的堿度范圍，可減少配渣的基料種類，簡化工藝，使保護渣具有良好的熱穩定性；由于硅灰石含Al2O3很低，因此可增強保護渣吸收Al2O3的性能。
冶金保護渣對硅灰石精礦的質量要求：硅灰石大于或等于50%，方解石小于或等于50%，石英小于或等于5%，S小于或等于0.01%，P小于或等于0.01%。
(三) 油漆涂料用硅灰石
由于硅灰石具有亮白色、針狀顆粒形態及低的吸油性等特性，可生產優質白色和柔和淺色調的涂料，提高涂料的韌性和耐用性，保持涂料表面平整與良好的光澤以及抗洗刷和抗風化性能，還可減少涂的吸油量并保持堿性，具有抗腐蝕能力。
油漆涂料對硅灰石礦的一般要求：SiO2大于或等于49%，CaO大于或等于45%，Fe2O3小于或等于0.2%，325目礦粉吸油量20～25g/100g，水溶物小于或等于0.5%，水萃取pH值為7-9，325目礦粉白度大于或等于90%。
(四) 電焊條用硅灰石
用硅灰石作電焊條藥皮配料，能起助熔和造渣添加劑作用，抑制焊接時放電，減少飛濺，提高熔渣流動性，使焊縫成型整潔美觀，增強機械強度。電焊條對硅灰石精礦質量的一般要求：SiO2 45%～55%，CaO 35%～45%，MgO小于或等于0.8%，S小于或等于0.03%，P小于0.03%。
根據建材行業標準《硅灰石》(JC/T535-94)，天然硅灰石產品按粒徑分為塊粒、普通粉、細粉、超細粉、針狀粉5類，各類產品按質量分為優等品、一級品、二級品、合格品。
硅灰石資源狀況
世界硅灰石資源較豐富，資源總量估計在8億t以上，但分布很不均衡。目前僅有20多個國家發現硅灰石礦床，主要分布于亞洲的中國、印度、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美國等國，探明儲量3億t；此外，芬蘭、土耳其、納＊＊亞、南非、蘇丹、加拿大和南斯拉夫等國也發了硅灰石礦床。
中國和印度是世界上硅灰石資源最豐富的國家。雖然中國硅灰石地質找礦工作起步較晚，但自1975年開始，20年來已取得很大進展，在17個省、自治區發現礦產地百余處，估計資源量近2億t。截至1996年底止，在14個省、自治區中已有探明儲量的礦產地31處，保有礦石儲量13265萬t，位居世界前列。保有儲量最多的是吉林省，占全國總保有礦石儲量的40%；其余依次為云南、江西、青海、遼寧4省，共占全國保有礦石儲量的49%；浙江、湖南、安徽、內蒙古、廣東5省區共占全國保有儲量的10%；江蘇、廣西、湖北、黑龍江4省區共占全國保有礦石儲量的1%。
在全國保有儲量的31個礦產地中，保有礦石儲量據其品位換算成礦物儲量后，按全國礦產儲量委員會《硅灰石地質勘探規范》(試行)中硅灰石礦床規模劃分標準，屬于特大型礦的6處，大型礦12處，中型礦5處，小型礦8處。其中：已開采利用的礦產地18處，包括特大型礦4處、大型礦8處、中型礦2處、小型礦4處，共計占用保有礦石儲量7661萬t，占全國保有礦石儲量的58%；可供近期利用的礦產地10處，包括特大型礦2處、大型礦3處、中型礦1處、小型礦4處，共計保有礦石儲量4816萬t，占全國保有礦石儲量的36%；由于與其他礦產共生而難以采選及開采條件差等原因，近期難以利用的礦產地有3處，包括大型礦1處、中型礦2處，共計保有礦石儲量788萬t，占全國保有礦石儲量的6%。
硅灰石地理分布
1.華北地區
尚未發現較好的硅灰石礦，僅在內蒙古自治區東部的巴林左旗白音諾鉛鋅礦中，有共生的中型硅灰石礦1處，近期難以利用；另在河北省遷西縣小西營發現硅灰石礦點，有待勘查。
2.東北地區
硅灰石礦產地13處(特大型礦4處、大型礦5處、中型礦2處、小型礦2處)，共計保有硅灰石礦石儲量B+C+D級6489萬t。主要分布于吉林和遼寧省，黑龍江省很少。
吉林省是中國硅灰石礦最主要的蘊藏區和當前最主要的產區。分布硅灰石礦產地9處(特大型礦4處、大型礦3處、中型礦1處、小型礦1處)，共計保有硅灰石礦石儲量B+C+D級5338萬t。礦床自西而東分布于3個成礦區：1 梨樹縣大頂山—石嶺成礦區，有鐵汞山特大型礦和大頂山大型礦已開采利用，除前馬家油房大型礦近期不宜進一步工作外，還有煤窯山、荒頂山、陸家溝等礦點有待勘查；2 磐石市長崴子—石嘴成礦區，有長崴子和南錯草2個特大型礦以及東豐縣鹿圈山小型礦已開采利用，孟家大型礦和西錯草中型礦可供利用，此外，還有三泉西、將軍嶺、孤廟子、草明山、煽車山以及雙陽縣太平馬場等礦點有待勘查；3龍井市細鱗河成礦區，在大灰溝—水曲柳溝一帶除已探明1個大型礦可供利用外，還有若干礦點有待勘查。此外，吉林南部渾江一帶的富硅灰巖中，有厚層狀透閃石和硅灰石礦化層，也是今后重要的找礦方向。
遼寧省是中國硅灰石礦主要蘊藏區和當前的主要產區之一。分布于其北部的法庫縣城子山大型礦和上炭窯中型礦，及其西北部的建平縣富山大型礦，均已開采利用，3礦共計保有硅灰石礦石儲量C+D級1147萬t。此外，在黑龍江省密山市興隆村有小型硅灰石礦1處，可供進一步工作。
3.華東地區
分布硅灰石礦產地11處(大型礦5處、中型礦2處、小型礦4處)，共計保有硅灰石礦石儲量C+D級2508萬t。主要分布于江西省西北部和浙江、安徽、江蘇3省交界地區。
江西省是中國硅灰石礦的主要蘊藏區之一。分布有大型礦產地3處，共計保有硅灰石礦石儲量C+D級1669萬t。其中：新余市仁和鄉曹坊廟大型礦已開采利用，新余—上高縣月光山2處大型礦可供進一步工作。此外，在上高縣蒙山和上饒市鐵山也已發現新的礦床。
浙江省是中國當前硅灰石主要產區之一，除湖州市妙西中型礦近期不宜進一步工作外，長興縣李家巷大型礦和江山市二十八都小型礦已開采利用。安徽省分布硅灰石礦產地3處，分布于皖南廣德縣廟西大型礦已開采利用，涇縣銅山小型礦可供邊采邊探；在長江沿線懷寧至銅陵一帶已發現礦點多處，其中懷寧縣雷山小型礦曾經開采，銅陵獅子山等礦點有待勘查。江蘇省分布硅灰石礦產地2處，溧陽縣小梅嶺中型礦已開采利用，江寧縣韓村小型礦可供進一步工作。
4.中南地區
分布硅灰石礦產地4處(大型礦2處、小型礦2處)，共計保有硅灰石礦石儲量C+D級388萬t。零星分布于湖南、廣東、廣西及湖北4省區。
湖南省在常寧縣大義山一帶發現有多處硅灰石礦點，其中：常寧水底下為大型礦可供進一步工作，張家沖礦規模可達中型，還有銅坪嶺、相柳塘、麻石嶺及黃沙壟等一些礦點有待勘查。廣東省連州市朝天達大型礦。分布于廣西自治區平樂縣南源洞的小型礦已開采利用。湖北省除分布中國最早發現和開采的大冶下馬林(小箕鋪)小型礦外，在大冶—陽新一帶還發現馮家山、葉花香、牛頭山、豐山洞等一些礦點有待勘查。
5.西南和西北地區
云南省保有硅灰石礦石儲量D級2393萬t，青海省保有礦石儲量C+D級1315萬t，都是中國硅灰石礦主要蘊藏區之一。保有儲量集中分布于滇西南的騰沖明光鄉白石巖和青海中部都蘭縣海寺兩個特大型礦中，可供利用或進一步工作。此外，在新疆自治區哈密一帶，也發現有硅灰石礦點。
硅灰石資源特點
中國硅灰石礦床規模較大、儲量較集中。已有探明儲量的30個礦產地中，特大型和大型礦占58%，共計保有儲量占總儲量的95%。
中國硅灰石礦石品位較高，保有礦石儲量的礦產地中，礦石品位(含礦系數或硅灰石礦物含量)多數大于50%，高的可達82%。據不完全統計，其中礦床平均品位為79.03%～71.90%的有4處，共計保有礦石儲量2000多萬t，占總儲量的15%，主要分布于廣東、吉林省；礦床平均品位為69.21%-60.84%的有6處，共計保有礦石儲量2000多萬t，占總儲量的16%，主要分布于青海、浙江、安徽、江蘇省；礦床平均品位為57.10%～50.00%的有9處，共計保有礦石儲量4000多萬t，占總儲量的32%，主要分布于吉林、遼寧、浙江省；礦床平均品位為45.00%-39.86%的有10處，共計探明儲量2000多萬t，占總儲量的19%，主要分布于遼寧、湖南省和內蒙古自治區。
中國硅灰石礦質地優良，吉林、遼寧、湖北、浙江、江西、青海等地的許多礦床的礦石質量，大多接近于馳名的印度硅灰石礦石的質量，并優于許多其他國家。尤其是吉林省梨樹縣大頂山硅灰石礦的礦石，顏色潔白，雜質含量低，晶體呈針狀、纖維狀，屬世界罕見的天然低鐵優質硅灰石，其產品質量和品種已達世界先進水平，在國際市場中享有盛譽。
硅灰石礦床中常見的共伴生礦產為石灰巖，可綜合利用，還有透輝石、透閃石，作為建筑陶瓷原料，也可視為有益組分綜合利用，例如：遼寧建平縣富山硅灰石礦石中的透輝石含量達24%，吉林磐石市煽車山礦為硅灰石與透閃石共生礦床，此外，夕卡巖型硅灰石礦常有銅、鉛、鋅等有色金屬礦物共生，綜合回收價值不大，由于成分復雜，因此影響硅灰石礦的采選。
中國硅灰石礦開發條件較好，交通尚方便；多數礦床適于露天開采；采用磁選與浮選方法，礦石選別效果較好。目前，已開采的礦山生產規模多為中、小型，少數生產規模較大的國有企業的采選及加工水平較高，大多數鄉鎮礦山的采選方式仍較落后。
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