石灰岩矿床的主要工业指标.doc

1、1石 灰 岩一 、 矿 产 名 称 ： 石 灰 岩 （ Limestone）二 、 矿 床 类 型 及 其 分 布石 灰 岩 是 地 壳 中 分 布 最 广 的 矿 产 之 一 。 按 其 沉 积 地 区 ， 石 灰 岩 右 分 为 海 相 沉 积和 陆 相 沉 积 ， 以 前 者 居 多 ； 按 其 成 因 ， 石 灰 岩 可 分 为 生 物 沉 积 、 化 学 沉 积 和 次 生三 种 类 型 ； 按 矿 石 中 所 含 成 分 不 同 ， 石 灰 岩 可 分 为 硅 质 石 灰 岩 、 粘 土 质 石 灰 岩 和白 云 质 石 灰 岩 三 种 。资 源 分 布 情 况 ： 中 国 石 灰

2、 岩 矿 产 资 源 十 分 丰 富 ， 作 为 水 泥 、 溶 剂 和 化 工 用 的 石灰 岩 矿 床 已 达 八 百 余 处 。 产 地 遍 布 全 国 ， 各 省 、 市 自 治 区 均 可 在 工 业 区 附 近 就 地取 材 。石 灰 岩 矿 产 在 每 个 地 质 时 代 都 有 沉 积 ， 各 个 地 质 构 造 发 展 阶 段 都 有 分 布 ， 但 质量 好 ， 规 模 大 的 石 灰 岩 矿 床 往 往 赋 存 于 一 定 的 层 位 中 。 以 水 泥 用 石 灰 岩 为 例 ， 东北 、 华 北 地 区 的 中 奥 陶 系 马 家 沟 组 石 灰 岩 是 极 其 重

3、要 的 层 位 ， 中 南 、 华 东 、 西 南地 区 多 用 石 炭 、 二 叠 、 三 叠 系 石 灰 岩 ， 西 北 、 西 藏 地 区 一 般 多 用 志 留 、 泥 盆 系 石灰 岩 ， 华 东 、 西 北 及 长 江 中 下 游 的 奥 陶 纪 石 灰 岩 也 是 水 泥 原 料 的 重 要 层 位 。 中 国石 灰 岩 资 源 的 时 空 分 布 ， 见 表 1。表 1 中 国 石 灰 岩 资 源 的 时 空 分 布含矿的地质年代 石灰岩分布地区 主要岩性早元古代 内蒙古、黑龙江、吉林中部、河南南部信阳、南阳一带 大理石中、晚元古代 辽东半岛、天津、北京、江苏北部、甘肃、青海、

4、福建 硅质灰岩、燧石灰岩寒武纪山西、北京、河北、山东、安徽、江苏、浙江、河南、湖北、贵州、云南、新疆、青海、宁夏、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江鲕状灰岩、纯灰岩、竹叶状灰岩，薄层白云质灰岩奥陶纪黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁、北京、河北、山西、山东、河南、陕西、甘肃、青海、新疆、四川、贵州、湖北、安徽、江苏、江西薄层，厚层纯灰岩，白云质灰岩，虎斑灰岩，砾状灰岩等志留纪 新疆托克逊、青海格尔木、甘肃、内蒙古等 泥质灰岩，硅质灰岩，结晶灰岩等泥盆纪 广西、湖南、贵州、云南、广东、黑龙江、新疆、陕西、四川 厚层纯灰岩，白云质灰岩，结晶灰岩，薄层灰岩，泥质灰岩等石炭纪江苏、浙江、安徽、江西、福建、广西、广东、

5、四川、湖北、河南、湖南、陕西、新疆、甘肃、青海、云南、贵州、内蒙古、吉林、黑龙江厚层纯灰岩，厚层灰岩夹砂页岩、白云质灰岩，大理石，结晶灰岩等二叠纪四川、云南、广西、贵州、广东、福建、浙江、江西、安徽、江苏、湖北、湖南、陕西、甘肃、青海、内蒙古、吉林、黑龙江等厚层灰岩，燧石灰岩，硅质灰岩，白云岩化灰岩，大理岩三叠纪 广西、云南、贵州、四川、广东、江西、福建、甘肃、青海、浙江、江苏、安徽、湖南、湖北、陕西、 泥质灰岩，厚层灰岩，薄层灰岩侏罗纪 四川自贡地区 内陆湖相沉积石灰岩第三纪 河南新乡、郑州郊区 泥灰岩、松散碳酸钙2三 、 矿 床 的 主 要 工 业 指 标1 黑 色 冶 金 用 石 灰 岩

6、 工 业 指 标 ， 见 表 2表 2 黑 色 冶 金 用 石 灰 岩 一 般 工 业 指 标含 量， %矿石品级CaO MgO CaO+MgO SiO2+Al2O3 P S 54 0.5 - 0.8 0.01 0.04 52 3 - 2 0.02 0.1纯质石灰岩 50 3.5 - 3 0.03 0.15白云质石灰岩 - 8 50 3 0.03 0.15注 ： 可 采 厚 度 2m， 夹 石 剔 除 厚 度 12m。2 有 色 冶 金 用 石 灰 岩 工 业 指 标 ， 见 表 3。表 3 有 色 冶 金 用 石 灰 岩 一 般 工 业 指 标含 量，% 项 目CaO MgO SiO2边界品

7、位 50 2.5 2工业品位 52 1.5 2注 ： 可 采 厚 度 2m， 夹 石 剔 除 厚 度 12m。3 水 泥 用 石 灰 岩 工 业 指 标水 泥 用 石 灰 岩 一 般 工 业 指 标 ：CaO 48% MgO 3% K2O+Na2O 0.6% SO3 1%SiO2 4%4 轻 化 工 业 用 石 灰 岩 工 业 指 标（ 1） 电 石 用 石 灰 岩CaO 边 界 品 位 52% 工 业 品 位 54% MgO 1% SiO2 1% Al2O3+Fe2O3 1% S 0.1% P 0.06%（ 2） 制 碱 用 石 灰 岩CaO 边 界 品 位 88%， 工 业 品 位 90%

8、MgO 1.9% 酸 不 溶 物 2 R2O3 2%（ 3） 玻 璃 用 石 灰 岩CaO Fe2O3 级 54% 47% 48 1.095 90 3.03.5 510 钢铁工业 致密非晶质 1(炉渣制水泥时) SiO20.51 0.005(制铁合金时)高炉 1545平炉 4590转炉 1020电炉 1030 烧结15电石工业 致密非晶质 MgO + Al2O32 SiO211.5 0.05 玻璃工业 SiO21，Al 2O33 1 0.8 七 、 综 合 利 用 工 艺 技 术1. 综 合 利 用 技 术 方 法 及 工 艺 流 程我 国 石 灰 岩 资 源 的 特 点 是 储 量 大 ，

9、质 量 较 好 。 因 而 我 国 较 大 的 石 灰 岩 矿 山 都 采用 洗 矿 破 碎 分 级 方 法 处 理 石 灰 岩 矿 石 ， 以 除 去 地 表 泥 土 、 砂 石 、 粘 性 泥 团 对砂 石 的 污 染 。 对 于 品 位 较 低 的 石 灰 岩 或 矿 石 性 质 差 异 大 的 石 灰 岩 ， 国 外 有 些 国 家采 用 浮 选 法 或 光 电 选 矿 方 法 。 如 用 浮 选 法 进 行 石 灰 岩 和 石 英 与 铁 的 分 离 等 ； 用 浮选 法 或 光 电 选 矿 法 进 行 石 灰 岩 和 白 云 石 与 菱 镁 矿 的 分 离 等 。对 于 质 量 较

10、 好 ， 可 直 接 利 用 的 石 灰 岩 ， 其 综 合 利 用 技 术 方 法 及 工 艺 流 程 见 图1。图 1 可 直 接 利 用 石 灰 岩 综 合 利 用 方 法 工 艺 流 程对 于 品 位 较 低 的 石 灰 岩 或 矿 石 性 质 差 异 大 的 石 灰 岩 ， 其 综 合 利 用 技 术 方 法 及 工 艺 流 程 见图 2。+-原矿 手选 洗矿 破碎 分级泥团 尾矿 不同级别产品脉石 2原矿 手选 洗矿 破碎 磨矿脉石 1 矿泥 光电选 矿 石灰岩 精矿石灰岩精矿 干燥 浓缩 浮选 分级脉石 27图 2 品 位 较 低 、 矿 石 性 质 差 异 大 的 石 灰 岩

11、综 合 利 用 技 术 方 法 及 工 艺 流 程2. 开 发 生 产 实 例（ 1） 石 灰石 灰 岩 煅 烧 至 温 度 10001300C 时 ， 可 将 CaCO3 中 的 CO2 排 出 ， 制 成 生 石灰 。 生 石 灰 为 白 色 固 体 ， 耐 火 难 溶 ， 遇 水 放 热 吸 水 生 成 熟 石 灰 ， 石 灰 水 泡 和 溶 液呈 碱 性 ， 易 与 空 气 中 CO2 反 应 生 成 CaCO3 沉 淀 。 商 业 上 分 为 高 钙 石 灰（ CaO 90%） ， 钙 质 石 灰 （ CaO 85%） ， 镁 钙 石 灰 （ MgO 10%） 和 高 镁 石 灰（

12、MgO 25%） 四 类 。 冶 金 石 灰 质 量 标 （ ZBQ27001-85） 见 表 13。表 13 冶 金 石 灰 质 量 标 准 （ ZBQ27001-85）化 学 成 份， % 物 理 性 能CaO CaO+MgO MgO SiO2 P S 生烧率+过烧率活性度 4N HCl， 401C10min，ml类别指标品级不小于 不大于 不大于 不小于普通冶金石灰特级品一级品二级品三级品四级品9290858080-555551.52.53.55.06.00.010.020.030.040.040.0250.100.150.200.20512152020360250200160160高镁

13、冶金石灰特级品一级品二级品三级品四级品-939186818012121212121.52.53.55.06.00.010.020.030.040.040.0250.100.150.200.20512152020360250200160160（ 2） 氢 氧 化 钙 （ 消 石 灰 、 熟 石 灰 ）a.分 子 式 ： Ca（ OH） 2b.相 对 分 子 质 量 ： 74.08c.性 质 ： 细 腻 的 白 色 粉 未 。 密 度 2.24g/cm3。 加 热 至 580C 失 水 成 为 氧 化 钙 ， 在 空气 中 吸 收 CO2 而 变 为 碳 酸 钙 。 溶 于 酸 、 甘 油 、 难

14、 溶 于 水 ， 不 溶 于 醇 。d.用 途 ： 用 于 制 药 、 橡 胶 、 石 油 工 业 添 加 剂 和 软 化 水 用 等 。 用 于 石 油 工 业 添 加 在 润 滑 油中 ， 可 防 止 结 焦 、 油 泥 沉 积 、 中 和 防 腐 。e.主 要 原 料 及 规 格 ： 石 灰 石 （ CaCO3） 98%f.制 法 及 工 艺 流 程 ： 石 灰 消 化 法 是 将 石 灰 石 在 煅 烧 窑 煅 烧 成 氧 化 钙 后 ， 以 精 选 、 加 水 消化 ， 再 经 净 化 、 干 燥 及 过 筛 ， 得 氢 氧 化 钙 产 品 。 其 反 应 式 如 下 ：CaCO3=

15、CaO+CO2 CaO+H2O=Ca（ OH） 2工 艺 流 程 如 下 ，石 灰 石 、 焦 炭 焙 烧 精 选 加 水 消 化 沉 淀 分 离 干 燥 过 筛 包 装 氢 氧 化钙产 品 质 量 标 准 （ 表 14）表 14 企 业 标 准指 标指 标 名 称优 级 品 工 业 级氢 氧 化 钙 Ca（ OH） 2， %铁（ Fe） ， %盐 酸 不 溶 物 ， %9890.00.350.18镁 及 碱 金 属 （ MgO 计 ） ， %细 度 （ 100 目 ）外 观通 过2.0白 色 粉 未（ 3） 氧 化 钙a.分 子 式 ： CaOb.相 对 分 子 质 量 ： 56.08c.性

16、 质 ： 白 色 无 定 形 粉 未 。 密 度 3.253.38g/cm3。 熔 点 2580C。 沸 点 2850C。 在空 气 中 放 置 ， 吸 收 空 气 中 的 水 和 二 氧 化 碳 ， 生 成 氢 氧 化 钙 和 碳 酸 钙 。 氧 化 钙 与 水 作 用 （ 称 为“消 化 ”） 生 成 氢 氧 化 钙 并 放 出 热 量 （ 生 成 物 呈 强 碱 性 ） 。 溶 于 酸 、 不 溶 于 醇 。d.用 途 ： 氧 化 钙 用 于 钢 铁 、 农 药 、 医 药 、 非 铁 金 属 、 肥 料 、 制 革 、 制 氢 氧 化 钙 ， 实 验 室氨 气 的 干 燥 和 醇 脱

17、水 等 。e.主 要 原 料 及 规 格 ： 盐 酸 （ HCL） 35%； 碳 酸 钙 （ CaCO3） 98%。f.制 法 及 工 艺 流 程 ： 碳 酸 钙 煅 烧 法 是 先 将 碳 酸 钙 与 盐 酸 反 应 生 成 氯 化 钙 ， 用 氨 水 中 和 、过 滤 、 加 入 碳 酸 氢 钠 ， 反 应 生 成 碳 酸 钙 沉 淀 ， 经 脱 水 、 干 燥 煅 烧 而 得 。 其 反 应 式 如 下 ：CaCO3+2HCL CaCl2+ CO2+H2OCaCl2+2NH4OH Ca（ OH） 2+2NH4ClCa（ OH） 2+NaHCO3 CaCO3+NaOH+ H2OCaCO3

18、CaO+ CO2工 艺 流 程 如 下 ，碳 酸 钙 加 盐 酸 酸 解 加 氨 水 中 和 静 置 沉 淀 过 滤 加 碳 酸 氢 钠 反 应 碳 酸 钙 脱水 干 燥 煅 烧 筛 选 包 装 氧 化 钙产 品 质 量 标 准 表 15。表 15 企 业 标 准指 标 名 称 指 标氧 化 钙 （ Ca O） ， %细 度 （ 100 目 ）灼 烧 失 量 ， %98全 部 通 过5（ 4） 轻 质 碳 酸 钙 （ 沉 淀 碳 酸 钙 ）a.分 子 式 ： CaCO3b.相 对 分 子 质 量 ： 100.08c.性 质 ： 白 色 粉 未 ， 无 臭 无 味 ， 密 度 ： 方 解 石 型

19、 2.711g/cm3， 霞 石 型2.93g/cm3。 溶 点 （ 110 大 气 压 ） 1289C。 难 溶 于 水 、 醇 ， 微 溶 于 含 有 铵 盐 或 二 氧 化 碳 的 水溶 液 ， 可 溶 于 稀 醋 酸 、 稀 盐 酸 、 稀 硝 酸 ， 同 时 放 出 二 氧 化 碳 ， 呈 放 热 反 应 。d.用 途 ： 主 要 用 作 橡 胶 、 塑 料 、 造 纸 等 行 业 的 填 料 ， 也 用 作 涂 料 、 油 墨 的 填 料 。 还 用 于牙 膏 、 电 焊 条 、 有 机 合 成 、 冶 金 、 玻 璃 、 石 棉 、 油 毛 毡 等 生 产 。 还 是 工 业 废

20、 水 的 中 和 剂 ， 胃与 十 二 指 肠 溃 疡 病 的 制 酸 剂 、 酸 中 毒 的 解 毒 剂 。生 产 方 法 及 工 艺 流 程 见 图 3。CO2 石 灰 石 +煤煅烧消化碳化分离 干燥 粉碎9图 3 轻 质 碳 酸 钙 生 产 流 程主 要 反 应 式 ： Ca（ OH） 2+CO2 CaCO3+ H2O质 量 标 准 表 15、 表 16。表 15 质 量 标 准 （ GB4794-84 外 观 ： 白 色 粉 未 ） 型 型指 标 名 称一级 二级 一级 二级碳酸钙（以干基计） ，%水份， %125m筛余物， %45m沉降体积， ml/g盐酸不溶物， %游离碱（以 Ca

21、O 计） ，%铁， %锰，%白度，度98.00.300.0050.502.80.100.100.100.0045-97.00.400.0050.502.50.200.100.100.008-98.00.400.0050.502.80.200.100.10-90.097.00.400.010.502.50.300.150.10-食 品 添 加 剂 用 （ GB1898-80）指 标 名 称 指 标 指 标 名 称 指 标碳 酸 钙 （ CaCO3） ， %干 燥 失 重 ， %盐 酸 不 溶 物 ， %钡 盐 （ 多 Ba 计 ） ， %981.00.100.05重 金 属 （ 以 Pb 计 ）

22、 ， %砷 ， %铁 ， %外 观 0.0030.00040.04白 色 极 细 轻 质 粉 未生 产 厂 家 ： 四 川 重 庆 松 山 化 工 厂 、 贵 州 安 顺 玻 璃 化 工 厂 、 云 南 昆 明 化 工 厂 、 甘肃 兰 州 白 银 区 化 工 厂 、 河 南 焦 作 化 工 三 厂 、 河 南 密 县 化 工 厂 、 湖 南 衡 阳 第 三 化 工厂 、 上 海 新 江 化 工 厂 、 上 海 碳 酸 钙 厂 、 江 苏 宜 兴 石 灰 厂 、 浙 江 吴 兴 菱 湖 化 工 厂 、安 徽 安 庆 化 工 原 料 厂 、 山 东 张 店 湖 田 化 工 厂 、 山 东 淄 博

23、 罗 村 化 工 厂 、 北 京 矿 石 材料 厂 、 河 北 唐 山 东 矿 化 工 厂 和 辽 宁 本 溪 石 灰 化 工 厂 等 。（ 1） （ 5） 重 质 碳 酸 钙 （ 俗 称 单 飞 粉 、 双 飞 粉 、 三 飞 粉 、 四 飞 粉 ）a.分 子 式 ： CaCO3b.相 对 分 子 质 量 ： 100.08c.性 质 ： 白 色 粉 未 ， 无 臭 、 无 味 。 露 置 空 气 中 无 变 化 ， 密 度 2.71g/cm3。溶 点 1339C。 几 乎 不 溶 于 水 ， 在 含 有 铵 盐 或 三 氧 化 二 铁 的 水 中 微 溶 解 ， 不 溶 于 醇 。遇 稀 醋

24、 酸 、 稀 盐 酸 、 稀 硝 酸 发 生 泡 沸 ， 并 溶 解 。 加 热 分 解 为 氧 化 钙 和 二 氧 化 碳 。d.用 途 ： 按 粉 碎 细 度 的 不 同 ， 工 业 上 分 为 四 种 不 同 规 格 ： 单 飞 、 双 飞 、 三 飞 、四 飞 ， 分 别 用 于 各 工 业 部 门 。单 飞 粉 ： 用 于 生 产 无 水 氯 化 钙 ， 是 重 铬 酸 钠 生 产 的 辅 助 原 料 ， 玻 璃 及 水 泥 生 产10的 主 要 原 料 。 此 外 ， 也 用 于 建 筑 材 料 和 家 禽 饲 料 等 。双 飞 粉 ： 是 生 产 无 水 氯 化 钙 和 玻 璃

25、等 的 原 料 、 橡 胶 和 油 漆 的 白 色 填 料 ， 以 及 建筑 材 料 等 。三 飞 粉 ： 用 作 塑 料 、 涂 料 及 油 漆 的 填 料 。四 飞 粉 ： 用 作 电 线 绝 缘 层 之 填 料 、 橡 胶 模 压 制 品 以 及 沥 青 制 油 毡 之 填 料 。e.主 要 原 料 及 规 格 ： 石 灰 石 （ CaCO3） 90%f.制 法 及 工 艺 流 程 ： 粉 碎 法 是 将 含 CaCO3 在 90%以 上 的 石 灰 经 粉 碎 、 分 级 、分 离 而 制 得 的 产 品 。 工 艺 流 程 为 ：石 灰 石 粉 碎 分 级 旋 风 分 离 重 质 碳

26、 酸 钙产 品 质 量 标 准 表 17。表 17 产 品 质 量 标 准 （ 企 业 标 准 ）指 标指 标 名 称单飞 双飞 三飞 四飞含量（CaCO 3） ，%三氧化二铁， %盐酸不溶物， %细度，目通过， %950.10.520095950.10.532599950.10.532599.9950.10.540099.95生 产 厂 家山 东 青 岛 化 肥 厂 和 上 海 石 粉 厂 等 。八 、 开 发 利 用 现 状 及 发 展 趋 势1、 开 发 利 用 现 状 、 存 在 问 题 及 解 决 对 策石 灰 石 用 途 很 广 ， 是 国 民 经 济 各 部 门 以 及 人 民

27、生 活 中 必 不 可 少 的 原 料 。 主 要 用 于 ：（ 1） 在 建 筑 工 业 中 用 来 生 产 水 泥 和 烧 制 石 灰 ； （ 2） 冶 金 工 业 用 作 熔 剂 ； （ 3） 化 学 工业 中 用 来 制 碱 、 漂 白 粉 及 肥 料 等 ； （ 4） 食 品 工 业 中 用 作 澄 清 剂 ； （ 5） 农 业 中 用 来 改 良土 壤 ； （ 6） 在 塑 料 工 业 中 用 作 填 料 ； （ 7） 在 涂 料 工 业 中 广 泛 用 于 做 各 种 建 筑 涂 料 ；（ 8） 在 造 纸 工 业 中 用 作 碱 性 填 料 ； （ 9） 在 橡 胶 工 业 中

28、 用 作 橡 胶 的 基 本 填 料 ； （ 10）在 环 保 工 业 中 用 作 吸 附 剂 。重 质 碳 酸 钙 是 以 天 然 方 解 石 、 石 灰 石 和 白 垩 为 原 料 ， 以 机 械 粉 碎 达 到 一 定 细 度 的 产 品 ，其 生 产 方 法 有 干 法 和 湿 法 两 种 ， 国 外 已 获 得 重 大 进 展 的 湿 法 磨 粉 工 艺 在 我 国 仍 是 空 白 ； 在 用石 灰 石 生 产 轻 质 碳 酸 钙 的 工 艺 中 ， 在 轻 钙 产 品 的 粒 径 与 晶 形 控 制 方 面 与 国 外 相 比 还 有 较 大 差距 。 为 此 ， 今 后 必 须

29、进 一 步 发 展 石 灰 石 的 深 加 工 工 业 ， 拓 宽 应 用 领 域 ， 加 强 综 合 利 用 ， 使 产品 增 值 ， 提 高 经 济 效 益 。2. 发 展 趋 势石 灰 石 是 冶 金 、 建 材 、 化 工 、 轻 工 、 农 业 等 部 门 的 重 要 工 业 原 料 。 随 着 钢 铁 和 水 泥 工 业的 发 展 ， 对 石 灰 石 的 需 求 将 进 一 步 增 加 。 目 前 ， 我 国 水 泥 产 量 已 突 破 两 亿 吨 ， 即 每 年 需 开 采用 于 水 泥 制 品 的 石 灰 石 要 千 亿 吨 以 上 。 预 测 到 2000 年 ， 全 国 水 泥 产 量 将 达 到 3 亿 吨 ，这 将 需 要 开 采 更 多 的 石 灰 石 作 原 料 。 此 外 ， 冶 金 、 化 工 等 方 面 对 石 灰 石 的 需 求 也 很 大 。 因 此 ，石 灰 石 工 业 的 生 产 发 展 前 景 广 阔 ， 为 了 使 石 灰 石 产 品 具 有 更 大 的 增 值 效 益 ， 开 拓 石 灰 石 深 加工 产 品 也 是 今 后 一 个 发 展 方 向 。