石灰石的多元蛻變:從礦山到萬能材料的創(chuàng)新旅程!
石灰石礦是一種沉積巖,主要由方解石(碳酸鈣CaCO3)組成。它通常在海洋或湖泊環(huán)境中形成,通過生物和化學(xué)過程沉淀而成。石灰石礦的特征及種類如下:
顏色:一般為灰色、白色、黃色、棕色等,取決于所含雜質(zhì)。
質(zhì)地:質(zhì)地均勻細(xì)密,但也存在有化石或其他巖石碎片的情況。
結(jié)構(gòu):可以是顆粒狀、泥晶質(zhì)、生物碎屑等結(jié)構(gòu)。
硬度:摩氏硬度約為3,相對柔軟。
溶解性:易溶于酸,會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)馀荨?/p>
根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),石灰石礦加工后可以得到多種產(chǎn)品,這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于不同的行業(yè)。以下是石灰石礦加工后的幾種主要產(chǎn)品及其應(yīng)用:
1、硅酸鹽水泥
石灰石經(jīng)過破碎、磨細(xì)并與粘土和其他輔料混合后,將混合后的物料進(jìn)行破碎、篩分,并進(jìn)一步磨細(xì)至適當(dāng)粒度,將粉狀物料送入回轉(zhuǎn)窯中,在高溫(約1450°C)下煅燒形成水泥熟料。在加入適量石膏后,再次將熟料磨成非常細(xì)的粉末,即為成品水泥。
2、建筑石材
用作建筑物的基礎(chǔ)材料,如地基、墻體等,特別是對于民用建筑而言,廉價(jià)的石灰石可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并降低成本。
3、玻璃
在制造玻璃時(shí),石灰石與純堿(Na2CO3)和石英(SiO2)按比例混合并在高溫下熔融,反應(yīng)生成硅酸鈣(CaSiO3) 和二氧化碳(CO2),從而制得普通玻璃。
4、鐵礦石冶煉助劑
石灰石用于煉鐵過程中作為脫硫劑,幫助去除鐵礦石中的二氧化硅(SiO2),形成低熔點(diǎn)的硅酸鈣(CaSiO3),便于從鐵水中清除雜質(zhì)。
5、生石灰 (CaO)
石灰石在高溫(900°C - 1300°C)下煅燒分解生成氧化鈣(CaO),即生石灰。此過程通常在豎爐或回轉(zhuǎn)窯中完成。它可以用作建筑材料、干燥劑、無聲炸藥以及食品、藥品等領(lǐng)域的脫水劑。
生石灰加水消化后生成氫氧化鈣(Ca(OH)2),也稱為消石灰或熟石灰,該步驟可以在專門設(shè)計(jì)的消化器中進(jìn)行,以控制溫度和濕度條件。被用于制作農(nóng)藥波爾多液、改良酸性土壤、處理酸性廢水等。
從礦山開采出來的石灰石經(jīng)過初步破碎,破碎后的石灰石再通過球磨機(jī)或其他類型的磨粉設(shè)備進(jìn)一步研磨成細(xì)粉,使用空氣分離器對粉末進(jìn)行分級,確保達(dá)到所需的顆粒尺寸分布。因具有高化學(xué)純度、惰性和熱穩(wěn)定性,適用于造紙、塑料、橡膠、涂料等行業(yè)作為填料。
8、輕質(zhì)碳酸鈣 (PCC)
化學(xué)制備:采用高純度的石灰石作為起始材料,經(jīng)過煅燒石灰石獲得生石灰,將生石灰消化得到氫氧化鈣漿液,在二氧化碳?xì)夥障率箽溲趸}沉淀轉(zhuǎn)化為碳酸鈣晶體,最后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等工序制成輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品(PCC)。
因顆粒微細(xì),表面積大,適合用于橡膠、塑料、造紙、建材、油墨、日用化工等領(lǐng)域。
9鑄造型砂
選擇合適粒徑范圍的石灰石進(jìn)行破碎和篩分,以滿足鑄造用砂的要求,根據(jù)需要添加黏結(jié)劑和其他添加劑,與石灰石砂充分混合均勻。這種型砂性能優(yōu)于石英砂,提高了鑄件表面質(zhì)量和光潔度,并減少了職業(yè)病矽肺的風(fēng)險(xiǎn)。
石灰石被粉碎并磨成細(xì)粉,以便于在脫硫過程中有效捕捉SO?氣體。將石灰石粉與水混合攪拌成漿液形式,用于濕法煙氣脫硫系統(tǒng)。粉狀石灰石可用作煙氣脫硫系統(tǒng)的吸收劑,在吸收塔內(nèi)與水混合攪拌成漿液,與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)脫硫目的。
11、活性石灰、鈍化石灰
活性石灰是高質(zhì)量的冶金添加劑,而鈍化石灰則具備良好的吸潮性和噴吹性能,兩者主要用于鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)礦添加劑、造渣劑、鐵水預(yù)處理的脫硫脫磷劑等。
12、醫(yī)藥級碳酸鈣
符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的食用級和藥用級碳酸鈣,用作補(bǔ)鈣藥片、復(fù)合維生素片劑中的營養(yǎng)成分添加物,以及食品工業(yè)中的強(qiáng)化劑。
13、食用級碳酸鈣
選取高純度且符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)的石灰石作為原材料,經(jīng)過超細(xì)粉碎、凈化、消毒等一系列嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施,確保產(chǎn)品的安全性和純凈度。廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中的補(bǔ)鈣營養(yǎng)保健食品行業(yè),例如奶制品、飲料、糕點(diǎn)等,增加產(chǎn)品的鈣含量,改善口感。
以上列舉了石灰石礦加工后的主要產(chǎn)品類型,每種產(chǎn)品因其獨(dú)特的性質(zhì)和功能,在各自的應(yīng)用領(lǐng)域中扮演著不可或缺的角色。隨著科技的進(jìn)步,石灰石深加工技術(shù)不斷改進(jìn),使得其衍生品更加多樣化,滿足更多元化的市場需求。
而為了提高石灰石的價(jià)值與品質(zhì),通過選礦設(shè)備對石灰石進(jìn)行預(yù)分選,拋出其中的雜質(zhì),有助于提升最終產(chǎn)品的純度和質(zhì)量,從而滿足更廣泛的應(yīng)用需求。
其中以光電選礦設(shè)備如:礦石色選機(jī)或人工智能分選機(jī)。
色選機(jī):色選機(jī)主要通過光學(xué)傳感器檢測物料的顏色差異來區(qū)分目標(biāo)物質(zhì)和雜質(zhì)。當(dāng)石灰石經(jīng)過機(jī)器時(shí),傳感器會(huì)識別出顏色不同于純凈石灰石的顆粒,并通過壓縮空氣或其他方式將這些雜質(zhì)吹出生產(chǎn)線。這種方法對于去除顏色明顯不同的雜質(zhì)非常有效。
人工智能分選機(jī):相較于傳統(tǒng)色選機(jī),人工智能分選機(jī)采用了更為先進(jìn)的技術(shù),包括但不限于機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)算法等。它不僅可以根據(jù)顏色進(jìn)行分類,還可以基于形狀、紋理、質(zhì)感、光澤等多維度特征來精準(zhǔn)識別并分離雜質(zhì)。AI系統(tǒng)經(jīng)過訓(xùn)練后,能夠識別微小且復(fù)雜的差異,這使得它可以更有效地處理那些與石灰石顏色相近但成分不同的雜質(zhì)。
礦企在選擇適合的設(shè)備時(shí),需要考慮以下因素:
石灰石原料中雜質(zhì)的類型及其物理特性(如顏色、形狀、密度等);生產(chǎn)線的速度和處理量要求;投資預(yù)算和技術(shù)維護(hù)能力
此外,結(jié)合實(shí)際情況可能還需要對石灰石進(jìn)行預(yù)處理(如破碎、篩分),以確保最佳的分選效果。最后,定期校準(zhǔn)和維護(hù)分選設(shè)備也是非常重要的,以保證其長期穩(wěn)定運(yùn)行并維持高效的工作性能。