石膏是單斜晶系礦物,是主要化學(xué)成分為硫酸鈣(CaSO4)的水合物。石膏是一種用途廣泛的工業(yè)材料和建筑材料??捎糜谒嗑從齽?、石膏建筑制品、模型制作、醫(yī)用食品添加劑、硫酸生產(chǎn)、紙張?zhí)盍稀⒂推崽盍系取?/p>
近年來,我國石膏行業(yè)發(fā)展迅猛,在國際石膏產(chǎn)業(yè)排序中,僅次于美國,日本,加拿大和法國。尤其是石膏建材產(chǎn)業(yè)持續(xù)保持著高速發(fā)展壯大的趨勢,石膏建材制品越來越受到市場的歡迎和社會(huì)的認(rèn)可,應(yīng)用越來越廣泛。
一、石膏資源儲(chǔ)量與分布
儲(chǔ)量豐富:我國石膏礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富,已探明的各類石膏保有儲(chǔ)量約為704.3億噸,居世界首位。
分布廣泛:石膏礦分布于全國23個(gè)省、市、自治區(qū)。其中,山東石膏礦最多,占全國儲(chǔ)量的65%;內(nèi)蒙古、青海、湖南次之;湖北應(yīng)城、吉林渾江、江蘇南京、廣西欽州、山西太原、寧夏中衛(wèi)等地也有豐富的石膏礦資源。
二、礦石類型與品質(zhì)
礦石類型多樣:石膏礦石種類繁多,包括硬石膏、普通石膏、纖維石膏等。其中,中國石膏資源主要是普通石膏和硬石膏,硬石膏占總量的60%以上,但優(yōu)質(zhì)資源(特級(jí)及一級(jí)石膏)僅占總量的8%,纖維石膏更是稀少,僅占總量的1.8%。
品質(zhì)差異大:不同地區(qū)的石膏礦在品質(zhì)上存在差異,優(yōu)質(zhì)石膏礦主要用于高端建材和化工領(lǐng)域,而普通石膏礦則多用于建筑和水泥生產(chǎn)。
在中國,石膏的消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。整體而言,石膏的消費(fèi)領(lǐng)域廣泛,但具體比例可能因年份和市場需求的變化而有所不同。
三、主要消費(fèi)領(lǐng)域
水泥生產(chǎn):石膏在水泥生產(chǎn)中作為緩凝劑使用,是水泥生產(chǎn)的重要原材料之一。在我國,石膏消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,水泥生產(chǎn)占據(jù)了相當(dāng)大的比重。據(jù)過往數(shù)據(jù)顯示,我國石膏消費(fèi)的大約84%用于水泥生產(chǎn)的緩凝劑,這表明水泥工業(yè)是石膏礦的主要消費(fèi)領(lǐng)域。
陶瓷模具:石膏也廣泛應(yīng)用于陶瓷模具的制作中。陶瓷工業(yè)在生產(chǎn)過程中需要使用大量的模具,而石膏因其良好的成型性和易脫模性成為制作陶瓷模具的理想材料。在我國,石膏消費(fèi)中有一部分是用于陶瓷模具的制作,但具體比例可能因年份和行業(yè)變化而有所不同。
石膏制品及墻體材料:隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和人們對居住環(huán)境品質(zhì)要求的提高,石膏制品及墻體材料的需求量逐漸增加。石膏制品如石膏板、石膏砌塊等因其輕質(zhì)、高強(qiáng)、防火、隔音等優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝修和墻體建設(shè)。此外,石膏還可用作墻體材料,如石膏抹灰等。在我國石膏消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,石膏制品及墻體材料占有一定的比例。
化工及其他行業(yè):石膏還具有一定的化學(xué)性質(zhì),可用于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。例如,石膏可以作為生產(chǎn)硫酸的原料之一。此外,石膏還可用于農(nóng)業(yè)肥料、醫(yī)藥、造紙等多個(gè)領(lǐng)域。這些行業(yè)對石膏的需求量雖然相對較小,但也是石膏消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。
四、開采與利用
開采方式多樣:我國石膏礦的開采方式因地區(qū)而異。西部地區(qū)的石膏礦一般煤層厚、埋藏淺,適合露天開采;而中東部的石膏礦則埋藏較深,多為薄層礦,需地下開采,開采難度較大。
利用廣泛:石膏礦的利用領(lǐng)域廣泛,主要包括建筑材料、化工原料、農(nóng)業(yè)肥料等。在建筑領(lǐng)域,石膏制品如砌塊、板材、裝飾材料等被廣泛應(yīng)用于房屋的非承重墻和裝飾裝修。此外,石膏還可用于制造硫酸、橡膠、塑料、肥料、農(nóng)藥、油漆等多種產(chǎn)品。
石膏礦選礦工藝是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程,旨在提高石膏礦石中有用礦物的含量,以滿足不同的應(yīng)用需求,大致可分為破碎-分選-研磨-煅燒。以下是對石膏礦選礦工藝的詳細(xì)概述:
1. 破碎
石膏礦石首先經(jīng)過破碎機(jī)(如顎式破碎機(jī))進(jìn)行破碎處理,將其破碎成符合要求的小塊狀物質(zhì)。這一步是為了便于后續(xù)的處理和加工。
2. 分選
1)人工手選
在一些規(guī)模小、生產(chǎn)產(chǎn)量低、品質(zhì)要求不高的礦企中,仍然采用人工手選的方式進(jìn)行分選。工人根據(jù)礦石的外觀特征,如顏色、形狀等,將不同品級(jí)的石膏礦石和矸石分選出來。
2)光電選礦
光電選礦法是利用石膏礦石與雜質(zhì)在光學(xué)性質(zhì)上的差異進(jìn)行分選。光電分選機(jī)(色選機(jī)、人工智能分選機(jī))通過光電轉(zhuǎn)換將礦石的光學(xué)差異轉(zhuǎn)變成電信號(hào),進(jìn)而控制執(zhí)行元件(如高速氣閥)將有用礦石和廢石分離。光電選礦法具有高效、精確的優(yōu)點(diǎn),主要廠家有名德光電。
3)浮選法
浮選法是利用石膏礦石與雜質(zhì)在物理化學(xué)性質(zhì)上的差異進(jìn)行分選。在浮選過程中,通過添加浮選劑,使石膏礦石表面產(chǎn)生親氣性,從而在氣泡的作用下上浮至礦漿表面,與雜質(zhì)分離。浮選法適用于細(xì)粒級(jí)石膏礦石的分選,但浮選劑的選擇和用量對分選效果有較大影響。
4)重介質(zhì)選礦
重介質(zhì)選礦法是根據(jù)礦粒之間密度的差異進(jìn)行分選。在重介質(zhì)(如重液或重懸浮液)中,不同密度的礦粒會(huì)受到不同的浮力作用,從而實(shí)現(xiàn)分選。重介質(zhì)選礦法適用于粗粒級(jí)石膏礦石的分選,但設(shè)備復(fù)雜,操作難度大。
3、后續(xù)處理
1. 研磨
經(jīng)過分選后的石膏礦石可能還需要進(jìn)行研磨處理,以進(jìn)一步減小其粒度大小,滿足后續(xù)加工或應(yīng)用的需求。研磨過程中通常使用球磨機(jī)等設(shè)備進(jìn)行機(jī)械研磨。
2. 煅燒
對于某些應(yīng)用需求,石膏礦石還需要進(jìn)行煅燒處理。煅燒可以去除石膏中的水分和雜質(zhì),提高其純度和穩(wěn)定性。煅燒工藝包括干法和濕法兩種,可以根據(jù)不同的需求和產(chǎn)品要求選擇合適的工藝。
石膏礦選礦工藝是一個(gè)涉及多個(gè)步驟和環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)礦石的性質(zhì)、應(yīng)用需求以及生產(chǎn)成本等因素綜合考慮選擇合適的選礦方法和工藝流程。同時(shí),隨著科技的進(jìn)步和設(shè)備的更新?lián)Q代,石膏礦選礦工藝也將不斷優(yōu)化和完善。