1、中国云母矿资源开发利用 一、 地质勘查 中国云母矿地质勘探至今尚无正式规范,仅在 1965 年地质部全国矿产资源储量委员会曾制定白云母矿地质勘探工作几项试行规定 ,据此地质勘查工作要求如下:白云母矿床勘探类型初步划分为三个类型。中国云母矿床的地质勘查亦如其他固体矿产一样,统一划分为普查、详查和勘探三个阶段。详查优选出靶区或矿床,再经勘探,为矿山建设设计提供可靠的依据。但是,由于白云母矿床呈脉状,储量规模小,矿体分布又相对零散,欧美某些国家及印度等都不对其进行勘探,因此中国也仅在 50 年代末至 60 年代初才对几个大型矿床曾进行勘探,其他云母矿床均为普查阶段。白云母矿床的勘探工作在地表揭露的基
2、础上,对预期工业原料云母储量大于 200t 的矿体一般都应进行深部勘探工作;对于小于 200t 的中、小型矿体应以地表勘探为主,并适当选择成矿条件较好或有代表性的矿体,进行深部检查或勘探,以了解其赋存规律 ,并作为此类矿体推算储量深度的地质依据。矿体的深部勘探,一般以布置一到两个中段的硐探为宜。深部控制工程以钻探为主。白云母矿床勘探手段可视地表情况,采用槽探、井探或硐探。深部一般以硐探为主、钻探为辅。据全国矿产储量委员会办公室矿产工业要求参考手册(修订版) ,矿床勘探一般工业指标要求如下:1.工业原料云母 按工业原料云母含矿率计算:边界品位(含矿率) 1kg/m3;工业品位(平均含矿率) 4k
3、g/m3。可采厚度大于或等于 1m,当工业原料云母含矿率高而矿体厚度不足 1m 时,按米含矿率计算。夹石剔除厚度大于或等于 0.5m(因白云母矿床矿化一般不稳定,矿体变化大,为使储量计算与开采实际情况较为接近,可放宽为 1m) 。2.碎云母 1993 年河北省建筑材料工业局下达灵寿山门口碎云母矿床工业指标为:边界品位(含矿率)30%,最低工业品位(平均含矿率)40%,最低可采厚度 1m,夹石剔除厚度1m。二、矿山开采云母矿床的开采特点是:产品工业要求及价格对开采提出要求,片云母价值昂贵,面积越大价值越贵,开采时要保护云母晶体少受损害,回采工作面不能用耙矿设备等;云母矿石的开采量小,且又处于偏僻
4、山区,开采手段力求简单。云母矿床采矿堆积的“云母碎”已成为近年开采利用对象。云母矿床的开采方法,有露天开采法,也有地下开采法,工业原料云母的储量小于 200t 的矿床大多数露天开采。云母矿床开采规模的划分至今尚未有规定。一般年开采矿石量在 610 万 t,其服务年限相应为 106a,算是大型矿山,其工业原料云母产量为 90200t/a。云母矿床的开采矿石量与其他矿种相比都属小型矿山。云母矿床露天开采常用公路开拓、斜坡提升开拓和无沟开拓。公路开拓由于开采量小而多用 5t 自卸汽车,斜坡提升开拓用串车提升,无沟开拓用简易索道横跨采场提升运输。地下开采常用斜井开拓或平硐开拓。露天开采由于开采规模小,
5、工艺较简单,凿岩用0130 型手持式凿岩机,也用孔径为 80mm 或 100mm的潜孔钻机,炮孔布置要避开云母富矿带。爆破后在工作面人工拣选云母矿石和用 0.5m3 斗容的挖掘机装矿。工作面运输用 5t 自卸汽车。地下开采与其他非金属矿种相比有其特殊性。由于云母矿矿石及围岩坚硬稳固,因此在留矿法、充填法及全面法等采矿方法中全部采用工作面选别回采。由于云母价值昂贵,因此将云母晶体在工作面人工选别,并集中外运。为保护云母晶体,落矿时应采取选别措施。对于靠近顶板聚集成稳定的巨晶云母带,凿岩时在顶板内离矿体0.30.6m 处打眼,再在巨晶云母带的下部拉底,炮眼内装少量炸药,使爆破后云母带呈松动状态,用
6、钎尖撬落,对于不连续性的浸染型矿体是根据工作面的云母分布规律,不以损害云母晶体为原则,选择炮孔位置,如凿岩到一定深度后遇到云母晶体则不能继续打眼,并酌情考虑炮眼是否装药。工作面矿石的运搬,不能采用耙矿设备。云母矿床的回采工艺是打眼,爆破,人工运搬至出矿天井,人工充填,天井漏矿至设于运输巷道中的矿车。三、 选矿与加工(一) 产品标准与选矿加工方法中国目前尚无云母国家标准,现行的是建材行业标准,它们是:JC/T 585-1995 剥片云母,JC/T 595-1995 干磨云母粉,JC/T 596-1995 湿磨云母粉,JC/T 815-1996 碎云母,以及 JC 467-92 合成云母珠光颜料,
7、JC 468-92 高压锅炉水位计用云母片等。剥片云母按用途分为介质剥片和绝缘剥片,各类剥片按有效矩形面积分为若干型号,各型号剥片按面积、厚度的分布及表面特征分为优等品和合格品两个等级;干磨云母粉按粒度分为粗粉:900、450 、300m 和细粉150、 75、45m;湿磨云母粉按粒度分为30、45 、75、90 、125m 等产品,对每一个粒度级别产品在筛余量、含砂量、烧失量、松散密度、含水量、白度等还作了相应的规定;碎云母产品按其使用要求分为、类,类用于抄造非煅烧型粉云母纸,类用于抄造煅烧型粉云母纸,类用于磨制云母粉。产品的细度及其他技术指标详见各标准中规定。根据进入选厂云母原料性质及种类
8、不同,有不同的选矿方法。片状云母通常采用手选、摩擦选和形状选,碎云母采用风选、水力旋流器分选或浮选将云母与脉石分开。云母选矿流程根据产地及其原矿性质不同而不同,分干法和湿法两种流程,其原则流程如下:干法选矿流程:原矿粗碎去杂细碎分选产品超细碎分级包装湿法选矿流程:原矿洗矿粗碎细碎碾磨分选产品脱水干燥分级包装广东新会环宇云母湿法加工厂流程是:片状云母轮碾稀浆提纯贮存产品脱水干燥分级装袋。江西某矿碎云母矿通过破碎磨矿脱泥(10m)浮选(一粗二精)超细磨流程,可获得白云母含量为99%的精矿,最终回收率为 81%。湖南某绢云母矿提纯工艺是破碎磨矿浮选(一粗两扫五精选流程)过滤干燥装袋。破碎磨碎设备常用
9、各种颚式破碎机、爪式破碎机、球磨机、棒磨机、轮碾机、捣浆机等;分级设备常用振动筛分机、平面旋回筛、圆筒筛、高方筛、螺旋分级机、旋流器等;分选设备常用振动空气分选机、室式风选机、之形空气分选机、浮选机、水力旋流器以及按形状、摩擦分选的专用设备等。(二) 选 矿 实 践1.四川丹巴云母矿选矿厂该厂位于四川省丹巴县云母矿坑口,矿石为伟晶岩型,主要生产片状云母。原矿品位 9.1 kg/m3,其中片云母占44%,粒度组成 100200mm 片占 32.3%左右,020mm 占 34.6%。原矿中拣出大片云母后,给入固定棒条筛(筛孔为 100mm) ,大于筛孔粒级进入颚式破碎机,然后随同筛下产物一起给入振
10、筛机。筛机共两层筛网,上层筛网为棒条形,筛缝宽 20mm;下层筛为方孔筛网,筛孔为 20mm20mm。筛分后共得三种产品,大于 20mm的粒级,从中拣出云母晶体和连生体,连生体经人工破碎并拣出大于 4cm的云母晶体;小于第一层筛筛缝、大于第二层筛孔的粒级,从中拣出云母晶体和连生体,连生体人工破碎拣出大于 4cm的云母晶体;小于第二层筛孔的粒级作为尾矿集中堆放。这种方法处理能力可达 10t/h,精矿品位 99%以上。选矿回收率(机械筛选)可达 95%。主要设备是:固定棒条筛、250mm500mm 颚式破碎机、振动分选机等。2.河北灵寿云母选矿厂该选矿厂位于河北灵寿县。矿石为片麻岩型,鳞片变晶结构
11、,碎片白云母占 56%68%,钾长石及石英占10%,还有微量的磁铁矿和褐铁矿。由于地区缺水,因此选矿采用风选法,工艺流程见图 4.17.3。选矿主要技术经济指标:生产能力 0.81.0t/h,原矿品位70%75%,精矿平均品位 99.06%,尾矿品位 36.9%,选矿回收率 82.27%,精矿产率 62.75%。主要设备为:爪式破碎机、平面旋回筛、高方筛、振动空气分选机、室式风选机等。(三) 主要加工产(制)品品种、用途1.片状云母产品 该产品分厚片云母、薄片云母、电容器云母、电子管云母零件、规格云母等,主要用于电气工业中作各种高压和大功率电动机和发电机绝缘材料、电容器电介质材料、冲制电子管用
12、零件及家用电器、通讯、照明等各种规格片。2.云母纸分煅烧云母纸、非煅烧白云母纸、非煅烧金云母纸、再生云母纸、混抄云母纸、电容器云母纸等,用于制造各种电气绝缘云母制品,广泛用于电机、电器、航天等工业中。3.云母粉云母粉分粗、中、细、超细等四种规格,812 目云母粉用于油毡等屋面材料及电缆包裹层;4060 目云母粉用于电焊条的药皮;60120 目用于生产云母陶瓷的基本原料;100 目或更细用作油漆掺合剂、橡胶填充剂、塑料填充料等;200 目或 325 目以下的超细云母作云母钛珠光颜料的基体。4.云母钛珠光颜料在微细的湿法云母细片上镀以二氧化钛或其他金属氧化膜,用于涂料、橡胶、染料、皮革、墙纸、化妆
13、品及油漆等方面。 5.电气绝缘云母制品 该产品是一层或多层剥(薄)片云母或云母纸用胶粘剂粘合而成,根据需要加入一定的补强材料。主要品种有:云母带、硬质云母板、柔软云母板和云母箔等,用于电热设备、电机、电器绝缘材料和其他绝缘件等。近 10 年来,以天然或合成云母为原料,又研制成功除水窗云母和云母纸以外的云母陶瓷、云母增强塑料等产品,不仅为云母制品增添了新的品种系列,而且还解决了使用部门对云母制品一些特殊性能的要求另外除开发白云母制品(产品)外,对其他如金云母、绢云母、黑云母等都作了许多研究开发工作,取得了一些成果。如由于绢云母具有良好的抗酸、抗碱、耐磨、耐热、抵御紫外线和绝缘等性能,达到一定纯度和细度的绢云母可用作橡胶用功能填料、塑料填料、各种涂料及化妆品的添加剂等,具有广泛的应用前途。