《山海經》的價值,你有哪些了解?
山海經是先秦時期的百科全書,對現今諸多學科都有突出貢獻,它包含地理(山川河岳的分布)、植物(百余種)、魚蟲鳥獸(數百種)和七八十種礦物資源,還有醫藥、民俗、天文、歷法、宗教、神話等等,當然它也記載了先秦時期的歷史,古代歷史學家也一直把山海經當作史書看待。從西漢到如今山海經不斷校正,出現過諸多版本。總之他是一部涉及諸多學科,蘊藏豐富學術價值的傳奇著作,不論你是搞地理的、搞歷史的、還是搞、文學的,甚至科學的,都不能忽略它的存在,它幫助我們了解兩千年前人類的古老文明,以及那時人們對天、地、人、萬物的思考與認知。《山海經》大都表現了人類早期文明的萌芽。
對于人類萌芽時代而言,《山海經》相當于人的認知起初的嬰幼兒期,1-3歲的小孩,對身邊的萬事萬物的認知過程,與人類以生繼來的奇思妙想,構成了《山海經》的故事的大背景。
因此,如何評價《山海經》,不能只是站在現在的認知體系下去評論它的歷史價值,而是要回歸本源。
人類的早期文明,是通過數萬年的人類的進化而來的。語音的產生與語言的產生是一個很長時間的不斷的充實與完善過程。華夏文明也是一樣,所有的人類關于對自然界的認識,一定先是口口相傳,因此而不斷優化。到了語言與文字的形成早期,于是便有了《山海經》這類的華夏文化,與此相關的《1001夜》大致也是如此!
《山海經》既然是以歷史的、地理的、傳說中的故事為主,那么除了地理的真實可靠之外,其余的傳說中的各類神化故事,屬于人類精神的寄托與自然的感知,這個生命力才能穿越時空即傳承。
因此,對《山海經》我們要持多維的、辨證的、發展的認知觀,歷史的、客觀而理性的去了解和閱讀。
有沒有什么礦物,化學氣體,液體的百科全書
礦物不僅存在于地球上,在很多天體上也存在。對那些落到地球上的礦物,人們稱之為隕石礦物。而人類從月球帶回來的就叫作月巖礦物。礦物都是由無機作用過程形成的(如高溫、高壓等),強調礦物的無機性是為了與有機生物體相區別。但有極少數礦物卻源于有機作用,如石墨、自然硫和方解石。人們將這樣的礦物算作特例。也有人將煤、石油算作礦物,但它們并沒有一定的化學成分,算作礦物并不合適。
礦物必須是均勻的固體,這就是說人們不可能用物理的辦法將它變成兩種以上不同的物質。礦物與巖石的根本差別也就在這里。比如說花崗巖這種巖石,它是由長石、石英、云母等一些礦物組成的。我們可以將花崗巖砸得粉碎,從中分別挑出長石、石英和云母這些礦物。這時原來的花崗巖就不存在了。但是我們將長石、石英、云母這些礦物砸得再粉碎,它們的每一個碎渣兒也還是原來的東西。氣體和液體不是礦物,但也有人認為液態的自然汞應該是礦物。還有人認為地下水和火山噴發的氣體也是礦物。不過這并不妨礙絕大多數礦物的固體特點。
礦物內部的原子不是亂七八糟地擠作一團,它們的排列都是非常有規則的,這叫有序排列。這樣有序排列的原子構成的固體物質,人們稱之為晶體。因此,礦物都是一種晶體(只有極少數例外,稱為似礦物)。不同的礦物,其內部原子排列的規則不一樣,晶體的構造、形狀也就不一樣。
礦物的樣子可謂千姿百態,它們單個的晶體也大小不一。有的用肉眼(或用一般放大鏡)就可以看到,這叫顯晶;有的則只能在顯微鏡、甚至電子顯微鏡下才可見到,這就叫隱晶。有的晶體形象好看,形體完整,像我們一般畫水晶圖畫時表現的那種晶體;有的則毫無規則,就是一個個小顆粒混在巖石中或土壤里。礦物的單體一般分為三種形態,如三向等長(如粒狀)、二向延展(如板狀、片狀)和一向伸長(如柱狀、針狀、纖維狀)。這是幫助我們識別礦物的一個基本標志。許多礦物的單體聚集在一起叫集合體。礦物的集合體也具有多種形態,如結核狀、樹枝狀、土狀等等。
不同的礦物具有不同的物理性質,人們常根據物理性質來識別不同的礦物。這些物理性質主要有顏色、光澤、硬度、解理、比重、條痕、斷口、解理與裂理等等。其中條痕是指礦物在白色無釉的瓷板上劃擦時所留下的粉末痕跡。這是鑒定礦物的重要方法。光澤是指礦物表面反射可見光的程度,分為金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤和玻璃光澤四級。另外,若礦物的反光面不平滑或呈集合體時,還可出現油脂光澤、樹脂光澤、蠟狀光澤、土狀光澤及絲絹光澤和珍珠光澤等特殊光澤類型。有些礦物是透明的,有些則半透明或不透明。通常我們不能根據一個標本來判斷某礦物透明或不透明,因為有些看起來并不透明的標本,其實是屬于透明的礦物。一般來說,具玻璃光澤的礦物為透明礦物,具金屬或半金屬光澤的礦物為不透明礦物,具金剛光澤的則為透明或半透明礦物。
礦物在外力作用下(比如敲打)會發生破裂,這些破裂因不同晶體內部的不同結構而表現出不同的形狀和開裂的方向等,科學家把這些情況分別叫作斷口、解理與裂理。這也是研究、區分礦物的標志。
不同的礦物具有不同的硬度,礦物學中列出10個硬度等級作為標準。這10個標準礦物從低硬度到高硬度分別是:滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉和金剛石。用這個硬度等級來衡量我們熟悉的東西,如指甲為2.5度,小刀5～5.5度,玻璃5.5度。
有些礦物受到外來能量(比如加熱、摩擦以及陰極射線、紫外線、X 射線的照射)的激發會發出可見光來,這叫作礦物的發光性。激發中止后發光也隨即停止稱為螢光;激發停止后發光還會持續一些時間的稱為磷光。
礦物是化學元素在地質作用的過程中形成的。地質作用有多種多樣,具體的作用不同,形成的礦物也會不同。而且一種礦物形成后,可能還會繼續受地質作用而變成另一種礦物。形成礦物的地質作用有很多,比如巖漿作用、偉晶作用、熱液作用等。某些礦物只能是某種作用的產物,比如熱液作用不會形成金剛石。此外,陽光、大氣和水還可以將一些地表附近的礦物風化變成另一種礦物,這叫風化作用。地下水中的化學成分也可以作用在某些礦物上,從而形成新的礦物;某些液體在化學沉積過程中也會形成一些礦物。
現在已經發現的礦物有3000種之多,人們按照不同的方法將它們進行分類。這樣的分類方法有很多。被廣泛采用的分類方法是根據礦物的成分和結構來進行的,叫作晶體化學分類。按照這樣的分類法,人們將礦物分為:自然元素礦物、硫化物及其類似化合物礦物、鹵化物礦物、氧化物及氫氧化物礦物、含氧鹽礦物(包括硅酸鹽、硼酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽、硫酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽、硝酸鹽、鉻酸鹽礦物)。
中國在礦物名稱上,一般把具有金屬光澤或可從中提煉出某種金屬的礦物稱為某某“礦”,如方鉛礦;把具有玻璃或金剛光澤的礦物稱為某某“石”,如方解石;把硫酸鹽礦物稱為某“礬,如膽礬;把地表松散礦物常稱為某“華”,如鎢華,等等。
上面我們對什么是礦物有了一個大概的了解,下面我們再來了解一下什么叫作礦石。
礦石是指具有重要經濟意義的,可以從中提煉出有用物質的并且是從礦體中開采出來的礦物的集合體。也就是說,并非所有的礦物都是礦石,一種礦物必須對人類有用同時被開采出來才能叫作礦石。在約3000種礦物中,只有約100種礦物被認為是礦石礦物。這里所說的有用也是相對的,一種礦物今天沒有用,明天的科技發展可能會讓它變成有用的。
礦石本身也并不都是有用的,它還混雜著無用的礦物。這些無用的礦物稱作脈石礦物,而有用的則叫作礦石礦物。這里的無用是相對的,比如石英是一種有經濟意義的礦物,但銅礦石中所含的石英卻是無用的。又比如銅礦石中含少量的方鉛礦,雖然方鉛礦是有用的,但含量太少不值得提取,所以也是無用的。礦石中有用的成分和無用的成分混在一起,而且往往無用的成分比有用的成分還要多。有用成分多些的就叫富礦,無用多的就叫貧礦。因此,礦石在利用時要進行選礦,將無用的礦物去掉。衡量礦石中有用成分的含量就可以確定一個礦石的品位。如果一個礦物區域內的礦石品位過低,也就是有用的成分太少。這樣就不能開采,也不能將這個區域稱為礦。
最后需要說一點,很多礦物具有非常漂亮的外表,被人們所喜愛而收藏。但我們如果不懂得這方面的專業知識,一定不要輕易收藏不明礦物。因為有些礦物具有放射性,將它們擺在房間里,會對身體造成巨大的傷害。
達爾文稱贊《本草綱目》是“中國古代的百科全書”。它究竟是什么樣的書呢
本來應該算作一部醫書,但是內容太過駁雜,也可以看做一部百科全書。
記載了李時珍一生見過的大量的藥物,植物動物礦物無所不有,共1897種。描述較為詳細,雖然從現代科學來看,有些是扯淡的,但是在當時來說,實在是厲害得很。達爾文在寫《動物和植物在家養下的變異》等著作時,引用了一些本草綱目的內容。達爾文當時并不知道這本書是本草綱目,只知道是中國的一部百科全書,所以有這樣的評價。
劉光華巖石與礦物這本書如何
《巖石與礦物》這本書特別好看 ,值得讀。書中千奇百怪的石頭,不同特性的礦物,讓我欣喜驚奇、受益匪淺。 這套書主要介紹了巖石與礦物的成因、類別、產狀、顏色、構造、硬度、密度......書中還配有五百多種巖石與礦物的彩圖,讓我們更容易辨別和學習。 其中礦物的一些特征更加吸引我。例如:金是最硬的礦物且溶于王水;銀放置于空氣中長時間不動,很容易氧化;鉑暴露于空氣中很容易失去光澤;銻放在空氣中會燃冒白煙......還有巖石的比重、斷囗、成分、鑒定等也非常的吸引人。 這套書可以讓我更深層次詳細的去了解巖石與礦物,讓我學到了一些聞所未聞的課外知識。這是一套讓我們認識大自然的書,也是一套讓我們科普課外知識的書。
藍晶石(Cyanite)、硅線石(Sillimanite)、紅柱石(Andalusite)
一、概述藍晶石類礦物是一組無水鋁硅酸鹽礦物,包括藍晶石、硅線石和紅柱石。三者為同質異象變體,化學式均為Al2SiO5,Al2O362.92%,SiO237.08%。對這個礦物族的稱呼,各國尚不統一。原蘇聯稱藍晶石族礦物,澳大利亞稱硅線石族礦物,法國稱紅柱石族礦物。在非金屬礦和耐火材料應用領域,尤其在耐火材料中,為方便起見,我國將藍晶石、紅柱石、硅線石三種礦物,簡稱三石。
三石均屬于變質礦物。紅柱石常產于淺變質地層中,由富鋁的泥質或泥質沉積變質而成。藍晶石是由泥質沉積巖經較深的區域變質生成,形成時的溫度、壓力均較高。硅線石一般產于中等變質程度的地層中。由于這三種礦物形成的地質作用不同,礦物性質也不同。表3-4-1列出了三石礦物的性質。
三石礦物具有在高溫下不可逆轉變為莫來石和SiO2的性質,并伴隨有體積膨脹等特性,使之在不定形耐火材料中成為重要的膨脹劑,在礬土基原料中添加三石(加法),增加了莫來石含量,形成良好的莫來石網絡,改善了材料的顯微結構。因此,三石已成為重要的耐火原料。
表3-4-1 藍晶石族礦物的性質
二、三石礦產資源概況
1.世界三石礦產資源
世界三石礦物儲量(未包括我國)共3.8億t。其中藍晶石1.08億t,紅柱石1.75億t,硅線石0.97億t(見表3-4-2、表3-4-3、表3-4-4)。
表3-4-2 世界各國和地區紅柱石查明資源
表3-4-3 世界各國和地區硅線石查明資源
表3-4-4 世界藍晶石資源
從上面所列的三個表中可以看出南非、美國、法國、印度、巴西、原蘇聯等國是世界上重要的三石資源和三石生產國。其中,南非是世界上最主要的紅柱石生產國和出口國。南非的紅柱石礦床集中在德蘭士瓦省的格羅特瑪麗庫、撒巴齊亞和利丹伯吉三個地區。其中位于撒巴齊亞的泰姆鮑爾礦山是世界上最大的紅柱石礦山,紅柱石質量好。紅柱石精礦含Al2O359.5%、Fe2O3+TiO2≤1.3%。分三個粒級:0.5～4mm、0.1～1mm、<0.147mm。年產量10萬～12萬t。南非紅柱石精礦主要出口到意大利、德國和英國。
美國是世界上第二大三石礦物生產國,主要產品是藍晶石。弗吉尼亞州藍晶石采礦公司生產的精礦含Al2O361.8%、Fe2O3<0.6%;分四個粒級:<0.295mm、<0.147mm、<0.074mm、<0.043mm。年產藍晶石精礦約9萬t。主要銷售市場是西歐、遠東和南美。
法國的紅柱石產量僅次于南非。礦床集中在布里特尼礦山。精礦KA級含Al2O359.0%、KB級含Al2O353%。
印度是亞洲主要三石生產國,主要生產藍晶石和硅線石。1977年前精礦產品出口到多個工業發達國家,現出口近于停止。手選藍晶石精礦Al2O3為58.59%、54.55%、50.8%三個品級,平均鐵含量<0.7%,堿性物<0.45%。塊狀硅線石Al2O3含量>61%,Fe2O3<1%。
巴西年產藍晶石精礦1.5萬～2.0萬t。
瑞士是歐洲重要的藍晶石生產國,年產精礦1.5萬t。
2.我國三石礦產資源
我國三石礦產資源較豐富,其分布見表3-4-5。
表3-4-5 我國三石礦產分布
①已有精礦產品。
按原地質礦產部對非金屬礦床規模的劃分,藍晶石類礦種的大、中、小型礦床,其礦物儲量分別為:大型礦床應大于200萬t;中型礦床50萬～200萬t;小型礦床小于50萬t。
根據上述劃分,我國已發現的大型三石礦床如下。
藍晶石:河南南陽市隱山,江蘇沭陽縣韓山,新疆契布拉蓋等。
紅柱石:新疆拜城、庫爾勒,遼寧岫巖—鳳城,河南西峽桑坪鄉楊乃溝等。
硅線石:黑龍江雞西—林口,河南西峽—內鄉—鎮平—葉縣,福建莆田,內蒙古土貴烏拉等。
河南省南陽地區三石礦產品種齊全,均為大型礦床,儲量豐富,礦石品位較高,被稱之是我國三石礦產開發的“金三角”地區。
三、三石精礦的工藝特性
精礦產品的化學成分,直接影響其耐火度、膨脹率和各種制品的性能。為了使耐火制品在高溫下具有良好的性能,對精礦的化學成分,尤其是鋁、鐵、鈦、堿金屬等的含量均有嚴格的要求。
現行國家行業標準YB4032-91(表3-4-6)對藍晶石、硅線石和紅柱石的分類、代號和牌號規定如下:
表3-4-6 藍晶石、硅線石、紅柱石理化指標(YB4032-91)
注:需方對質量有特殊要求時,由供需雙方協商。
1)按礦物結構將產品劃分為藍晶石、硅線石和紅柱石三個類別;
2)藍晶石精礦 以“藍”和“精”兩個漢語拼音字母的大寫字頭“LJ”為代號,按Al2O3含量藍晶石精礦分為LJ-58、LJ-55兩個牌號;
3)硅線石精礦 以“硅”和“精”兩個漢語拼音字母的大寫字頭“GJ”為代號,按Al2O3含量硅線石精礦分為GJ-58、GJ-54二個牌號;
4)紅柱石精礦 以“紅”和“精”兩個漢語拼音字母的大寫字頭“HJ”為代號,按Al2O3含量紅柱石精礦分為HJ-58、HJ-55、HJ-52三個牌號。
產品粒度由供需雙方商定。
目前我國產的三石精礦,Al2O3含量55%～56%,Fe2O3<1.5%。少數生產廠產出的精礦Al2O3可達到57%～59%、Fe2O3≤1%。
我國和國外的藍晶石族礦物產品的理化性能分別見表3-4-7和表3-4-8。
表3-4-7 我國藍晶石族礦物產品理化性能表
表3-4-8 國外藍晶石族礦物產品理化性能
藍晶石族礦物在加熱過程中,不可逆地轉化為莫來石(3Al2O3·2SiO2)和SiO2的混合物。這一轉化稱為莫來石化,其表達式如下:
3(Al2O3·SiO2)→3Al2O3·2SiO2+SiO2
假設被加熱的藍晶石族礦物的純度是理論值的話,則根據轉化前后物質分子量計算,求得的理論轉化率為87.64%,即:
河南省非金屬礦產開發利用指南
而實際上,我國藍晶石族精礦的Al2O3含量一般比理論值偏低,自然莫來石的轉化率也隨之減少。各等級精礦與莫來石轉化率對應關系如表3-4-9所示。
表3-4-9 藍晶石族精礦與莫來石轉化率的關系
市場上出售的三石精礦所含Al2O3量實際上是TAl2O3含量,即精礦中所有含鋁礦物中的Al2O3的總和。而與莫來石轉化率相關的是精礦中三石礦物的Al2O3含量,即SAl2O3。
在加熱過程中三石精礦轉化為莫來石的起始溫度、完全莫來石化溫度、轉化率、線膨脹率不僅與精礦中三石礦物的含量即純度密切相關,而且與雜質成分和含量,以及精礦的粒度相關。當化學組分確定后,主要取決于精礦粒度。大量試驗表明,膨脹率與粒度呈正相關關系。以藍晶石精礦為例,表3-4-10列出了粒度與轉化溫度的關系;表3-4-11列出了粒度與膨脹率的關系,圖3-4-1是將表3-4-11以圖的形式表示。
表3-4-10 藍晶石族精礦的分解溫度實例
表3-4-11 不同粒度藍晶石精礦線膨脹率%
注:試樣φ10×25mm柱體。
圖3-4-1 藍晶石精礦線膨脹率
人們利用三石礦物,主要是利用三石礦物受熱時不可逆地轉變為莫來石和SiO2,并伴隨有體積膨脹這一特性,作為特種耐火原料使用。因此,對三石精礦的純度、粒度、雜質成分及含量有嚴格要求。
四、三石礦物的選礦
藍晶石類礦物屬難選的硅酸鹽礦物,幾乎采用了所有的選礦方法,如手選、選擇性磨礦、浮選、重選、磁選等。
三石礦石的浮選,主要有酸法與堿法兩種浮選流程。兩種浮選流程方案與礦物表面電性、浮選藥劑制度等有關。三石礦石的浮選主要是解決三石礦物與石英、長石、云母等脈石礦物的分離。藍晶石類礦石在酸性介質中浮選時,礦漿的最佳pH值為3.5～4.5(用硫酸或氟氫酸調節),捕收劑采用石油磺酸鈉,也可采用烷基苯磺酸鈉。采用酸性工藝選擇性好,精選作業次數少,浮選終點明確,浮選溫度適應范圍寬,但酸耗量大,易造成設備腐蝕和環境污染。在中性和堿性介質中浮選時,礦漿最佳pH值在8～10之間(用碳酸鈉和氫氧化鈉調節),捕收劑為脂肪酸及其皂類,如油酸、氧化石蠟皂等;抑制劑為水玻璃、乳酸或蟻酸、羧甲基纖維素(CMC)、焦磷酸鈉等。以脂肪酸作捕收劑時,要求礦漿溫度在30℃左右。
磁選常用于藍晶石類礦石選礦中,一是作為入選原料的準備作業,回收或脫除磁性礦物;二是用于精礦再處理,清除精礦中的有害雜質。表3-4-12列出了三石礦物及脈石礦物的比磁化系數。
表3-4-12 三石礦物等比磁化系數
1.藍晶石礦石選礦
以南陽市開元藍晶石礦選礦廠為例。該廠用的礦石是隱山藍晶石礦石,礦石類型有藍晶石英巖型、片狀絹云母藍晶石英巖型、片狀褐鐵絹云藍晶石英巖型、塊狀藍晶石巖以及塊狀藍晶黃玉巖型等。礦石中藍晶石礦物含量約15%～20%,石英60%～70%,絹云母3%～10%。TiO2主要來自金紅石礦物,在礦石中約占1%。金紅石嵌布粒度細小,有80%在0.05mm以下,10～20μm的約占50%。一部分細小金紅石在藍晶石中呈包裹體,增加了降低精礦中TiO2的難度。對耐火材料影響較大的K2O+Na2O來自云母類礦物,這些礦物可選性好。藍晶石廣泛存在高嶺石化、絹云母化、葉蠟石化,需要提高磨礦細度。礦石中黃玉和藍晶石難分選,增加了選礦難度。南陽開元藍晶石選礦的浮選采用堿法,原則流程見圖3-4-2。
圖3-4-2 南陽開元藍晶石選礦原則流程
南陽市開元藍晶石礦藍晶石精礦品級見表3-4-13。
表3-4-13 藍晶石精礦品級
美國C-E公司的格雷斯藍晶石礦選礦廠、藍晶石礦業公司的東嶺(East Ridge)藍晶石選礦廠、商業礦石公司藍晶石選礦廠及我國河北魏魯藍晶石礦選礦廠均采用浮選-磁選(或磁選-浮選)聯合流程。美國東嶺藍晶石選礦廠的工藝流程見圖3-4-3。
圖3-4-3 美國東嶺藍晶石選礦廠工藝流程
美國愛達荷州藍晶石重選-浮選聯合流程見圖3-4-4。
圖3-4-4 美國愛達荷州藍晶石選礦工藝流程圖
2.硅線石礦石選礦
內鄉縣七里坪是河南省主要硅線石產地。選礦工藝為磁選-浮選聯合流程(圖3-4-5),首先采用磁選作業拋除大量脈石礦物,如黑云母、石榴子石、赤褐鐵礦等,以提高浮選的入選品位,同時減少雜質礦物對浮選過程的干擾。浮選作業首先在自然pH條件下浮除對硅線石精礦質量影響較大的易浮礦物,然后在堿性介質條件下采用癸脂肪酸捕收劑浮選硅線石。內鄉縣通途硅線石選礦廠的精礦指標見表3-4-14。
圖3-4-5 內鄉硅線石選礦工藝流程圖
表3-4-14 河南內鄉縣通途硅線石廠精礦
雞西硅線石選礦原則流程見圖3-4-6,精礦指標見表3-4-15。
圖3-4-6 雞西硅線石選礦原則流程
表3-4-15 黑龍江雞西硅線石精礦
3.紅柱石礦石選礦
以河南西峽紅柱石選廠為例。該選廠的礦石是西峽楊乃溝的礦石。楊乃溝紅柱石礦石類型簡單,主要為紅柱石變斑狀黑云母石英片巖,礦石中紅柱石、石榴子石、十字石呈變斑晶出現,石英、黑云母構成基質。礦石以斑狀變晶結構為主,而紅柱石斑晶與基質鑲嵌堅實,使之外裹內包,單體解離困難;在紅柱石內均有黑十字炭質包裹體,而此黑十字部分比磁化系數與紅柱石相近;同時,紅柱石與脈石礦物相對密度也相近,紅柱石3.1～3.2;十字石3.74～3.83,炭質黑十字2.74～2.85。以上這些問題,增加了選礦的難度。但是礦石物質成分較單一,紅柱石晶體粗大,結晶良好,自形柱狀,多以空晶石為主。采用洗礦-手選-重選-強磁選的工藝流程。西峽紅柱石選礦原則流程見圖3-4-7,精礦指標見表3-4-16。
圖3-4-7 西峽紅柱石選礦原則流程
表3-4-16 河南西峽紅柱石精礦品級
國內粗晶體的紅柱石產地還有新疆南疆拜城、庫爾勒等,其選礦類似西峽紅柱石選廠。一般采用重選法-磁選流程,主要選礦方法為跳汰、重介質、搖床。
細粒紅柱石采用浮選法回收。浮選過程中陰離子捕收劑為油酸、羥肟酸、石油磺酸鈉。陽離子捕收劑為十二胺乙酸鹽,多在酸性或弱酸性礦漿中進行。分離鐵礦物采用強磁選工藝。
美國北卡羅來納州塞羅礦業公司及南非的一些紅柱石選礦廠均采用重選-磁選聯合流程。南非托蘭斯巴魯紅柱石選礦廠的工藝流程見圖3-4-8。
圖3-4-8 南非托蘭斯巴魯紅柱石選礦廠工藝流程
五、三石礦物的應用
由于三石礦物在高溫下不可逆轉變為莫來石和SiO2,并伴隨有體積膨脹等特性,使其成為重要的耐火原料。我國對三石礦物的開發應用見表3-4-17。
表3-4-17 我國三石開發應用概況
續表
我國高鋁礬土資源豐富,但我國礬土原料中含雜質較高,Fe2O3+TiO2+RO+R2O約7%。其中TiO2含量3.5%左右,西南高鈦礬土TiO2含量更高。雜質含量高,高溫下易熔融,較低溫度下形成液相,TiO2含量高,形成的液相粘度小。物相中玻璃相含量、剛玉含量較高而莫來石少,影響制品的高溫性能和使用溫度,尤其是不能生產出低蠕變耐火制品。
在礬土原料中,添加三石(加法),增加了莫來石晶相含量,尤其是在基質部分,莫來石化過程形成的良好的莫來石網絡,改善了材料的顯微結構。因此使耐火制品的高溫性能和高溫強度和重燒收縮等有了明顯改善,并開發了多種礬土基高效耐火材料,開發出各種新產品,如低蠕變磚、高荷軟磚、高熱震磚等。尤其各種低蠕變磚,如硅線石質低蠕變磚、紅柱石質低蠕變磚、藍晶石質低蠕變磚等,明顯提高了熱風爐用磚的高溫體積穩定性。
不定形耐火材料也稱散狀耐火材料,是一種不經煅燒的新型耐火材料。不定形耐火材料是由耐火骨料、粉料及結合劑或另摻外加劑混合而成。粗粒紅柱石作不定形耐火材料的骨料,它決定不定形耐火材料的物理力學和高溫使用性能,也是決定材料屬性及使用范圍的重要依據。紅柱石及硅線石精礦作粉料,是基質材料。由于藍晶石莫來石化過程伴隨的體積膨脹最大,因此藍晶石是不定形耐火材料良好的膨脹劑,用來降低材料在高溫下的收縮,防止產生結構剝落。對耐火骨料和粉料的粒度要求見表3-4-18和表3-4-19。
表3-4-18 硬質粘土骨料和粉料的理化性能和粒度(YB2214-78)
表3-4-19 高鋁礬土骨料和粉料的理化性能和粒度(YB2215-78)
對于三石礦石選礦廠,必須根據應用單位的要求生產出合格精礦,不僅對精礦成分有嚴格要求,而且對精礦的耐火度、粒度也有相應的要求。
河南三石礦石選礦工藝存在的問題已在第二章中論述了,由于選礦工藝中還存在一些技術問題未解決,造成選礦成本高,選礦廠經濟效益差。
主要參考文獻
[1] 《非金屬礦工業手冊》編輯委員會,非金屬礦工業手冊(上、下冊),冶金工業出版社,1992。
[2] 錢之榮等,耐火材料實用手冊,冶金工業出版社,1992。
[3] 林彬蔭等,藍晶石、紅柱石、硅線石,冶金工業出版社,1998。
[4] 《中國冶金百科全書耐火材料卷》編輯委員會,中國冶金百科全書耐火材料,冶金工業出版社,1992。
[5] 李英堂等,應用礦物學,科學出版社,1995。
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