石膏是單斜晶系礦物,是主要化學成分為硫酸鈣(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、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的認可,應用越來越廣泛。
一、石膏資源儲量與分布
儲量豐富:我國石膏礦產資源儲量豐富,已探明的各類石膏保有儲量約為704.3億噸,居世界首位。
分布廣泛:石膏礦分布于全國23個省、市、自治區(qū)。其中,山東石膏礦最多,占全國儲量的65%;內蒙古、青海、湖南次之;湖北應城、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
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)質資源(特級及一級石膏)僅占總量的8%,纖維石膏更是稀少,僅占總量的1.8%。
品質差異大:不同地區(qū)的石膏礦在品質上存在差異,優(yōu)質石膏礦主要用于高端建材和化工領域,而普通石膏礦則多用于建筑和水泥生產。
在中國,石膏的消費結構主要受到經濟發(fā)展水平和產業(yè)結構調整的影響。整體而言,石膏的消費領域廣泛,但具體比例可能因年份和市場需求的變化而有所不同。
三、主要消費領域
水泥生產:石膏在水泥生產中作為緩凝劑使用,是水泥生產的重要原材料之一。在我國,石膏消費結構中,水泥生產占據了相當大的比重。據過往數據顯示,我國石膏消費的大約84%用于水泥生產的緩凝劑,這表明水泥工業(yè)是石膏礦的主要消費領域。
陶瓷模具:石膏也廣泛應用于陶瓷模具的制作中。陶瓷工業(yè)在生產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、高強、防火、隔音等優(yōu)良性能被廣泛應用于室內裝修和墻體建設。此外,石膏還可用作墻體材料,如石膏抹灰等。在我國石膏消費結構中,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性質,可用于化工產品的生產。例如,石膏可以作為生產硫酸的原料之一。此外,石膏還可用于農業(yè)肥料、醫(yī)藥、造紙等多個領域。這些行業(yè)對石膏的需求量雖然相對較小,但也是石膏消費結構中的重要組成部分。
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:石膏礦的利用領域廣泛,主要包括建筑材料、化工原料、農業(yè)肥料等。在建筑領域,石膏制品如砌塊、板材、裝飾材料等被廣泛應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、農藥、油漆等多種產品。
石膏礦選礦工藝是一個復雜而精細的過程,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概述:
1. 破碎
石膏礦石首先經過破碎機(如顎式破碎機)進行破碎處理,將其破碎成符合要求的小塊狀物質。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、生產產量低、品質要求不高的礦企中,仍然采用人工手選的方式進行分選。工人根據礦石的外觀特征,如顏色、形狀等,將不同品級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在光學性質上的差異進行分選。光電分選機(色選機、人工智能分選機)通過光電轉換將礦石的光學差異轉變成電信號,進而控制執(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,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在物理化學性質上的差異進行分選。在浮選過程中,通過添加浮選劑,使石膏礦石表面產生親氣性,從而在氣泡的作用下上浮至礦漿表面,與雜質分離。浮選法適用于細粒級石膏礦石的分選,但浮選劑的選擇和用量對分選效果有較大影響。
4)重介質選礦
重介質選礦法是根據礦粒之間密度的差異進行分選。在重介質(如重液或重懸浮液)中,不同密度的礦粒會受到不同的浮力作用,從而實現分選。重介質選礦法適用于粗粒級石膏礦石的分選,但設備復雜,操作難度大。
3、后續(xù)處理
1. 研磨
經過分選后的石膏礦石可能還需要進行研磨處理,以進一步減小其粒度大小,滿足后續(xù)加工或應用的需求。研磨過程中通常使用球磨機等設備進行機械研磨。
2. 煅燒
對于某些應用需求,石膏礦石還需要進行煅燒處理。煅燒可以去除石膏中的水分和雜質,提高其純度和穩(wěn)定性。煅燒工藝包括干法和濕法兩種,可以根據不同的需求和產品要求選擇合適的工藝。
石膏礦選礦工藝是一個涉及多個步驟和環(huán)節(jié)的復雜過程。在實際應用中,需要根據礦石的性質、應用需求以及生產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,隨著科技的進步和設備的更新換代,石膏礦選礦工藝也將不斷優(yōu)化和完善。