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什么是重晶石矿加工矿产

周敏

1.高白度微细粉与超微粉的加工高白度微细粉碎重晶石粉是将重晶石原矿经粉碎、洗选、增白而制得。粉末保持矿物的晶体结构,广泛用于涂料、橡胶、塑料、造纸、陶瓷等行业,国内一些大中型涂料厂用它代替钛白粉生产多种

重晶石矿源特点是什么?

不同地区的矿石特点不一样。

山东某重晶石矿属于热液型

矿石组成以重晶石为主, 含少量萤石、石英、长石。

矿石结构以半自形柱粒状晶体结构为主, 其余为残余结构。

矿石构造主要的见有条带状、斑杂状、块状, 其次为角砾状, 近矿围岩处偶见侵染状、晶洞状构造。

条带状构造由白色及粉红色重晶石集合体与无色至淡蓝色半自形、他形萤石集合

体相间呈条带状。在上述粗晶萤石与重晶石的条带间, 有顺条带充填的细粒石英, 紫色萤石、重晶石的集合体出现。

斑杂状构造半自形、他形淡蓝色萤石集合体呈聚斑晶状, 不均匀地出现在重晶石或细粒石英、萤石、重晶石中, 偶见重晶石聚斑晶在细粒石英、萤石、重晶石中出现。

块状构造由板柱状、柱状粉红色重晶石集合体构成。在板柱状及柱状晶间, 常有少量细粒硅化石英出现。

主要矿物特征

重晶石。白色及粉红色, 镜下无色透明,少量呈板柱状, 粒径较大, 约(46 mm)。由于成矿阶段不同, 柱状较大颗粒粒径在(021一054)mm之间。一群小柱状或残晶状的重晶石粒径在(00502)mm左右。在条带构造中, 有较晚阶段生成的石英、淡紫色萤石、重晶石集合体充填交代。重晶石边缘呈不规则状, 少数颗粒呈残晶状, 局部粗粒重晶石中见有纤维状玉髓集合体, 呈放射状小球粒或它形的石英颗粒星散出现。

萤石。淡蓝色或淡绿色, 紫色较少, 见有立方体及立方体与八面体聚形, 镜下的淡蓝色或淡绿色萤石为无色透明。在条带状、斑杂状构造中为它形粒状构造, 粒径较大, 在(12一6)mm间, 集合体分别呈条带状及聚斑晶, 被重晶石包裹交代, 其边缘呈不规则状, 被石英交代则常呈残晶状。

石英。自形、半自形柱粒状, 在块状构造中重晶石颗粒间或出现在条带状构造粒径较粗的重晶石中, 充填的石英呈他形。粒径细小在(005一001)mm之间。与萤石、重晶石呈条带状出现, 或在角砾状及斑杂状构造中呈柱粒状出现。粒径多在(00302一00406)mm之间。内部常见萤石及重晶石的细小包体。

贵州天柱-湖南新晃超大型重晶石矿属于沉积型

深灰色厚层块状重晶石岩矿石,主要由重晶石组成,含其他成分很少。重晶石具有粒状镶嵌结构、粉晶一细晶结构、不等粒变晶结构。沿走向可变为灰黑色厚层块状重晶石岩, 含少量层纹状碳质。石英、方解石及微粒星点状黄铁矿, 常以化学成分层理形式出现, 极薄层状一层纹状, 当SiO2>5%时, 称为硅质重晶石岩。它们是重晶石主矿层的主要组成, 系由硫酸盐型(富BaSO4)热水同生沉积所形成, 整体成层状产出, 在矿区外围相变为重晶石硅质岩硅质岩层。

灰黑色条带条纹状含碳重晶石岩,主要由重晶石条带和少许层纹状一条纹状碳质组成。

灰黑色厚层块状重晶石菱铁矿岩,主要由菱铁矿(>50%)和重晶石(25%士)组成, 少量黄铁矿、闪锌矿、铁白云石及石英。细粒一粉晶结构、不等粒变晶结构, 硫化物呈极薄层状和层纹状。地表风化后以褐铁矿为主, 发育淋失孔构造。沿走向可相变为粘土质页岩夹磷灰岩结核体无矿地段, 向重晶石矿层方向, 沿走向可相变为厚层块状菱铁矿重晶石厚层块状重晶石铁白云岩硫化物重晶石岩重晶石岩。这种沿走向迅速相变成不同岩(矿)石类型是由不同成分的热水混合同生沉积作用所形成

灰黑色厚层块状硅质岩,主要分布于重晶石矿层的下部或上盘围岩及重晶石矿层沿走向的尖灭部位。成分较纯的硅质岩由雏晶状石英组成, 贝壳状断口、岩石致密坚硬,受后期构造作用发生碎裂岩化。重晶石矿层下盘常为重晶石硅质岩、含碳重晶石硅质岩。沉积物软泥在没有完全固结时,由于同生断层活动而触发重力流沉积, 发育层间同生滑移褶皱构造及沉积物软变形构造。

重晶石的矿藏信息

重晶石的选矿方法有手选、重选、磁选、浮选

手选:原矿开采出来后,用简单的人工手选是许多乡村民采小矿常用的选矿方法。一些矿山,由于地质品位高,质量稳定,经过手选可以满足外贸出口要求。如广西象州潘村矿,用手选法选富块矿,粒度要求30~150mm,BaSO4>95%,一般可以大于92%。手选法简单易行,无需什么设备,但生产率低,资源浪费大。

重选:原矿经洗矿筛分、破碎、分级脱泥,经跳汰选矿流程,可获得质量较好的精矿,产品品位可达88%以上。衡南重晶石矿经重力选矿后的精矿可达92%。当地群众用土法洗矿,每人每天可获精矿100kg。破碎一般用颚式破碎机或冲击式破碎机,细碎一般用对辊式破碎机。选别可用重介质转筒分选机,圆锥分级机、跳汰分选机或摇床、螺旋机等。重晶石嵌布粒度大于2mm,通常可用重介质分选、跳汰分选。重介质分选的最大粒度为50mm,湿式、干式跳汰选的最大粒度约为20mm。嵌布粒度小于2mm,可用摇床或螺旋分级机进行分选。精选前须用水力旋流器除去泥料以提高选别效果。

磁选:常用来选出一些含铁矿物如菱铁矿,用于要求含铁很低的钡基药品的重晶石原料。

浮选:我国重晶石矿贫矿多、富矿少,已探明储量的矿床有80%以上是和其他矿种伴生。对于嵌布粒度很细的矿石及重选尾矿的分选必须采用浮选。浮选有正浮选和反浮选两种,反浮选通常是除去碱金属硫化物。

重晶石作为一种常见的盐类矿物,其浮选过程按吸附形式分为两种,一种是用脂肪酸烷基硫酸盐、烷基磺酸盐等阴离子捕收剂,按化学吸附的形式在重晶石矿物表面吸附而与其他分离;另一种是用阳离子胺类捕收剂,按物理吸附的形式来浮选重晶石。胺类捕收剂捕收效率低,对矿泥影响极敏感,因此用阴离子捕收剂较为理想。通常在球磨机中添加NaOH调整pH值为8~10,水玻璃作为调整剂加入矿浆中,在固体浓度40%~50%的条件下用油酸类捕收剂进行浮选。

中国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出,主要集中在寒武纪、泥盆纪、奥陶纪和中生代的地层中。层状重晶石矿床主要集中于寒武系,其次是泥盆系。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系。层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带(区)和地台区的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中。

中国重晶石矿床中下寒武统层状矿床总规模十分巨大。层状矿床与同沉积的活动性大断裂空间关系亦很明显,说明矿床与构造关系密切。脉状重晶石矿充填于中、小型断裂、裂隙中,明显受构造控制。

形成重晶石的沉积盆地与成矿有着密切的关系,一类是较深的还原性静水盆地,沉积物颗粒细小,碳酸盐含量少,有机质含量高,形成层状矿床。另一种盆地为浅水、氧化、动荡的盆地,以碎屑岩和浅水碳酸盐沉积为主。这种盆地在沉积时期形成含Ba高的矿化层,但只有在后期地质作用改造下才能富集成脉状矿床。

重晶石矿床的含矿岩系也各有特色,层状矿床的含矿岩石为含有机质的碎屑岩、硅质岩,并具有眼球状构造;脉状重晶石矿床的围岩常为含燧石的碳酸盐岩与沉积初期的碎屑岩,普遍有明显的硅化蚀变。层状与脉状重晶石均与SiO2有密切关系。

重晶石矿床的矿物组分相当一致,化学成分简单而稳定。层状重晶石矿床矿物组合以重晶石、石英、粘土矿物为主,脉状重晶石矿床矿物组合中主要矿物为重晶石、石英和碳酸盐。 中国重晶石矿床分为层状型、层状、脉状型、改造型脉状及堆积型四种矿床类型。层状重晶石矿床受地层和岩相的控制非常明显,大多数的脉状重晶石矿床在区域上大都与一定时期的地层有关。在一些地区,层状重晶石矿床和脉状重晶石矿床都产在同一时代的地层中。

中国重晶石资源丰富,全国26个省,市自治区均有分布,主要集中在南方,贵州省占全国总储量三分之一,湖南、广西分别居全国第二、第三位,中国重晶石不但储量大,而且品位高,BaSO4>928%。富矿储量占全国富矿总量的994%,大中型矿储量占全国总量884%,截止95年底,中国已探明重晶石储量46亿吨。

(一) 层状型重晶石矿床

层状重晶石矿床产于一定的地质时代,受地层及岩性严格控制,矿体呈层状、似层状及透镜状整合产于沉积地层中,矿石具有明显的沉积构造和结构。

中国主要的大型与特大型层状重晶石矿床主要集中在寒武系,其次是泥盆系,而且集中产于秦岭和华南地区。层状重晶石矿床沉积盆地可以是地壳活动性很强的秦岭褶皱带和活动性较强的东南沿海褶皱带,也可以是较稳定的江南古陆两侧地台型凹陷,但都是深水、半深水停滞性的静水还原性盆地,有机质含量高。

层状重晶石的含矿地层以细碎屑岩为主,具有眼球状构造,核部为块状重晶石,两侧为条纹状、条带状重晶石,再外侧为硅质岩,最外层为细碎屑岩。

层状重晶石矿床与深大断裂带关系密切,例如湖南新晃贡溪矿区就位于控制岩相突变的活动性大断裂附近,有些矿区有明显的火山喷发和潜火山岩脉。

层状重晶石矿床的矿石矿物大多为单一的重晶石。重晶石岩及与其关系密切的硅质岩中微量元素的种类及含量均很少,而细碎屑岩中微量元素丰富,具有固定的元素组合如P、V、Mo、U等。重晶石及其围岩有机质含量高,主要由低等浮游生物所形成,这表明沉积环境为较深的、停滞的静水还原性盆地。

(二) 层状-脉状型重晶石矿床

此类重晶石矿床指在矿区范围内同一时代地层中既有层状重晶石矿床,也有脉状重晶石矿床,两种矿床都有工业意义,且具有密切的成因和空间联系,是同一成矿过程在不同环境的不同表现形式。如广西来宾和广西象州重晶石矿田(床)等。

在一个矿区或同一沉积盆地范围内由若干矿床组成的矿田中,存在同一地质时代的层状重晶石矿与脉状重晶石矿。空间上,层状矿层位在上,脉状矿层位在下,脉状矿分布的地层范围基本上不超过层状矿的层位。层状矿与脉状矿的矿物成分、矿石结构、构造有密切的成因联系,并表现系统演化的趋势。层状矿与脉状矿的成矿物理化学条件一致,并有符合地质环境的规律性的演变关系。总之,层状矿与脉状矿是统一的成矿作用的不同表现形式。

(三) 改造型脉状重晶石矿床

改造型脉状重晶石矿床指重晶石及共生矿物沿各种构造裂隙和非构造裂隙如破碎带、断裂和层理面,以充填和交代方式形成的形状不规则的矿床。

中国改造型脉状重晶石矿床在各个地质时代都有产出,含矿围岩多种多样,以沉积碳酸盐岩和碎屑岩中的脉状重晶石矿床较为重要。改造型脉状重晶石矿床常成群分布,矿脉众多而单个矿脉规模有限。由于它容易发现和识别,易采选,便于乡村集体民采,目前仍是中国的主要开采对象,产量十分可观,但地质研究程度较低。

中国从中、新元古界到三叠系,碳酸盐岩都很发育,形成大面积分布的巨厚碳酸盐岩建造,许多省(区)都有产于碳酸盐岩中的重晶石矿床,其中较重要的有河南奥陶系、黔东南寒武系—奥陶系、川东南奥陶系、广东的泥盆系—石炭系、四川和贵州的三叠系中的重晶石矿床。

(四) 堆积型重晶石矿床和与其他矿伴生的重晶石矿床

堆积型重晶石矿床是指那些产在未固结松散沉积物中的重晶石矿床。中国许多重晶石矿床,特别是以碳酸盐岩和碎屑岩为含矿围岩的矿床,在其附近的松散沉积物中,都有多少不等的堆积型重晶石矿床。这种矿床是原基岩矿床经近代风化作用在原地或经短途搬运而形成的。代表性矿床如广西象州寺村的古兰岭、火把岭和上山等三个矿段。

在许多金属和非金属矿床中常伴生有重晶石,有些重晶石比较富集,甚至可以构成单独的矿体,一般说来,这些在主矿矿石中分散存在的重晶石矿物或可圈出重晶石矿体,多不具单独开采价值,但在开采主矿时,可综合回收利用。代表性矿床如甘肃镜铁山铁矿床的伴生重晶石矿。 广西是中国最大的重晶石生产基地,重晶石生产广泛分布在象州,武宣,三江,永福,扶绥,鹿寨等20余个县区域内。自治区重晶石矿年产量在100万t以上,以象州县产量最高,达45万t,永福次之,产量14万t,扶绥思同重晶石矿产量36万t广西重晶石矿产量高,质量好,在国内外市场上享有较高的知名度,出口和内销量均居全国榜首。矿床属脉状型重晶石矿床,矿区水文地质条件简单,矿体围岩为硅化泥质粉砂岩,界线清楚,围岩稳固,开采条件简单。

2 贵州

贵州重晶石矿资源丰富,约占全国重晶石储量的60%,是中国重晶石第二大生产基地。主要分布在天柱,麻江,黄平,凯里,施秉5市其中天柱县大河边重晶石矿区为特大型矿床,已探明D级储量1088104万t,麻江县境内探明D级储量1600万t,黄平,凯里,施秉3县市探明D级储量达1000万t左右。贵州重晶石矿品质较好,其中BaS含量超过85%以上的富矿占70%,其品位完全符合工业化生产要求。贵州重晶石储量全国第一,但目前开采量及出口不及广西,目前全省共有重晶石矿山80多个,如正常开采,年采出矿石量可达1000万t以上。开采原矿的多,深加工企业少,目前只有100万t河北辛集化工集团年产18万t碳酸钡项目2004年3月28日在贵州省天柱县建成投产,将使贵州重晶石产量超过广西,成为中国最大的重晶石生产基地。

3 湖南

湖南省重晶石矿区主要分布在衡南,新晃和浏阳等地。全省重晶石矿业极为发达,湖南怀化地区重晶石年产量即达80万t,其中湖南新晃侗族自治县重晶石储量28亿吨,为全国特大型优质矿床。湖南衡南潭子山重晶石矿床赋存于上白垩统红色陆相沉积中,矿床规模大型。单矿体长100~700m,宽30~135m,厚5~65m矿体重晶石含矿率775%~2043%矿石品位一般为85%左右。矿山以斜坡露采为主,采用重选和手选选矿。

4 湖北

湖北省拥有丰富的重晶石矿产资源,广泛分布在随州松滋,枝城,五峰山等地区。湖北随州柳林是特大型重晶石矿床矿区包括田家冲—谢家店,六合湾和金桥岭三个矿段。六合湾和金桥岭矿段由湖北随州柳林重晶石矿开采,于1978年正式投产,年产量约15t/a

5 陕西

陕西省重晶石矿主要集中在安康地区,东接湖北省,南邻四川省,踞巴山,临汉水,而且古老的秦岭地槽造就了以重晶石,硫铁矿为主的丰富的非金属矿产资源。境内赋存有大型重晶石矿床。矿带位于古秦岭地槽褶皱带内,元古界震旦系变火山碎屑凝灰岩构成了该矿区基底构造,寒武—奥陶系碳质硅质岩建造构成了上构造层,期间为角度不整合接触,重晶石矿体受层位和古地理环境控制,主要沉积于弱碱性氧化介质条件的浅海边缘的寒武—奥陶下部岩性段中,为单一的重晶石矿体。已探明重晶石储量为2400万t,矿体中的主要成分是重晶石,次为石英,并见少量粉尘状碳质,矿石构造主要为紧密镶嵌,致密块状,次为层状构造,矿石工业类型均为重晶石型硫酸钡品位90%~98%,平均品位94%,最高达9933%,密度42g/cm3以上,最大达到45,具有储量大,品位高,易开采的优点,是重晶石出口和加工重晶石粉的可靠基地。

6 福建

已探明的重晶石储量主要集中在福建永安市李坊矿区,矿床为沉积型矿床,该区包括四个矿段,年生产能力为40万t,年出口20万t

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