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中國云母礦資源開發利用

   

    一、 地質勘查 
  中國云母礦地質勘探至今尚無正式規范,僅在1965年地質部全國礦產資源儲量委員會曾制定《白云母礦地質勘探工作幾項試行規定》,據此地質勘查工作要求如下:白云母礦床勘探類型初步劃分為三個類型。
  中國云母礦床的地質勘查亦如其他固體礦產一樣,統一劃分為普查、詳查和勘探三個階段。詳查優選出靶區或礦床,再經勘探,為礦山建設設計提供可靠的依據。但是,由于白云母礦床呈脈狀,儲量規模小,礦體分布又相對零散,歐美某些國家及印度等都不對其進行勘探,因此中國也僅在50年代末至60年代初才對幾個大型礦床曾進行勘探,其他云母礦床均為普查階段。
  白云母礦床的勘探工作在地表揭露的基礎上,對預期工業原料云母儲量大于200t的礦體一般都應進行深部勘探工作;對于小于200t的中、小型礦體應以地表勘探為主,并適當選擇成礦條件較好或有代表性的礦體,進行深部檢查或勘探,以了解其賦存規律,并作為此類礦體推算儲量深度的地質依據。礦體的深部勘探,一般以布置一到兩個中段的硐探為宜。深部控制工程以鉆探為主。
  白云母礦床勘探手段可視地表情況,采用槽探、井探或硐探。深部一般以硐探為主、鉆探為輔。
據全國礦產儲量委員會辦公室《礦產工業要求參考手冊》(修訂版),礦床勘探一般工業指標要求如下:
1.工業原料云母  
  按工業原料云母含礦率計算:
邊界品位(含礦率) 1kg/m3;
  工業品位(平均含礦率) 4kg/m3。
  可采厚度大于或等于1m,當工業原料云母含礦率高而礦體厚度不足1m時,按米含礦率計算。
夾石剔除厚度大于或等于0.5m(因白云母礦床礦化一般不穩定,礦體變化大,為使儲量計算與開采實際情況較為接近,可放寬為1m)。
2.碎云母
  1993年河北省建筑材料工業局下達靈壽山門口碎云母礦床工業指標為:邊界品位(含礦率)30%,最低工業品位(平均含礦率)40%,最低可采厚度1m,夾石剔除厚度1m。
二、礦山開采
   云母礦床的開采特點是:產品工業要求及價格對開采提出要求,片云母價值昂貴,面積越大價值越貴,開采時要保護云母晶體少受損害,回采工作面不能用耙礦設備等;云母礦石的開采量小,且又處于偏僻山區,開采手段力求簡單。云母礦床采礦堆積的“云母碎”已成為近年開采利用對象。
  云母礦床的開采方法,有露天開采法,也有地下開采法,工業原料云母的儲量小于200t的礦床大多數露天開采。
  云母礦床開采規模的劃分至今尚未有規定。一般年開采礦石量在6~10萬t,其服務年限相應為10~6a,算是大型礦山,其工業原料云母產量為90~200t/a。云母礦床的開采礦石量與其他礦種相比都屬小型礦山。
  云母礦床露天開采常用公路開拓、斜坡提升開拓和無溝開拓。公路開拓由于開采量小而多用5t自卸汽車,斜坡提升開拓用串車提升,無溝開拓用簡易索道橫跨采場提升運輸。
  地下開采常用斜井開拓或平硐開拓。
  露天開采由于開采規模小,工藝較簡單,鑿巖用01-30型手持式鑿巖機,也用孔徑為80mm或100mm的潛孔鉆機,炮孔布置要避開云母富礦帶。爆破后在工作面人工揀選云母礦石和用0.5m3斗容的挖掘機裝礦。工作面運輸用5t自卸汽車。
  地下開采與其他非金屬礦種相比有其特殊性。由于云母礦礦石及圍巖堅硬穩固,因此在留礦法、充填法及全面法等采礦方法中全部采用工作面選別回采。由于云母價值昂貴,因此將云母晶體在工作面人工選別,并集中外運。
  為保護云母晶體,落礦時應采取選別措施。對于靠近頂板聚集成穩定的巨晶云母帶,鑿巖時在頂板內離礦體0.3~0.6m處打眼,再在巨晶云母帶的下部拉底,炮眼內裝少量炸藥,使爆破后云母帶呈松動狀態,用釬尖撬落,對于不連續性的浸染型礦體是根據工作面的云母分布規律,不以損害云母晶體為原則,選擇炮孔位置,如鑿巖到一定深度后遇到云母晶體則不能繼續打眼,并酌情考慮炮眼是否裝藥。工作面礦石的運搬,不能采用耙礦設備。
  云母礦床的回采工藝是打眼,爆破,人工運搬至出礦天井,人工充填,天井漏礦至設于運輸巷道中的礦車。
三、 選礦與加工
(一) 產品標準與選礦加工方法
  中國目前尚無云母國家標準,現行的是建材行業標準,它們是:JC/T 585-1995剝片云母,JC/T 595-1995干磨云母粉,JC/T 596-1995濕磨云母粉,JC/T 815-1996碎云母,以及JC 467-92合成云母珠光顏料,JC 468-92高壓鍋爐水位計用云母片等。
  剝片云母按用途分為介質剝片和絕緣剝片,各類剝片按有效矩形面積分為若干型號,各型號剝片按面積、厚度的分布及表面特征分為優等品和合格品兩個等級;干磨云母粉按粒度分為粗粉:900、450、300μm和細粉150、75、45μm;濕磨云母粉按粒度分為30、45、75、90、125μm等產品,對每一個粒度級別產品在篩余量、含砂量、燒失量、松散密度、含水量、白度等還作了相應的規定;碎云母產品按其使用要求分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類,Ⅰ類用于抄造非煅燒型粉云母紙,Ⅱ類用于抄造煅燒型粉云母紙,Ⅲ類用于磨制云母粉。產品的細度及其他技術指標詳見各標準中規定。
  根據進入選廠云母原料性質及種類不同,有不同的選礦方法。片狀云母通常采用手選、摩擦選和形狀選,碎云母采用風選、水力旋流器分選或浮選將云母與脈石分開。
  云母選礦流程根據產地及其原礦性質不同而不同,分干法和濕法兩種流程,其原則流程如下:
  干法選礦流程:原礦→粗碎→去雜→細碎→分選→產品超細碎→分級→包裝
  濕法選礦流程:原礦→洗礦→粗碎→細碎→碾磨→分選→產品脫水→干燥→分級→包裝
  廣東新會環宇云母濕法加工廠流程是:片狀云母→輪碾→稀漿提純→貯存→產品脫水→干燥→分級→裝袋。
  江西某礦碎云母礦通過破碎→磨礦→脫泥(-10μm)→浮選(一粗二精)→超細磨流程,可獲得白云母含量為99%的精礦,最終回收率為81%。
湖南某絹云母礦提純工藝是破碎→磨礦→浮選(一粗兩掃五精選流程)→過濾→干燥→裝袋。
  破碎磨碎設備常用各種顎式破碎機、爪式破碎機、球磨機、棒磨機、輪碾機、搗漿機等;分級設備常用振動篩分機、平面旋回篩、圓筒篩、高方篩、螺旋分級機、旋流器等;分選設備常用振動空氣分選機、室式風選機、之形空氣分選機、浮選機、水力旋流器以及按形狀、摩擦分選的專用設備等。
(二) 選 礦 實 踐
1.四川丹巴云母礦選礦廠
  該廠位于四川省丹巴縣云母礦坑口,礦石為偉晶巖型,主要生產片狀云母。原礦品位9.1 kg/m3,其中片云母占44%,粒度組成100~200mm片占32.3%左右,0~20mm占34.6%。原礦中揀出大片云母后,給入固定棒條篩(篩孔為100mm),大于篩孔粒級進入顎式破碎機,然后隨同篩下產物一起給入振篩機。篩機共兩層篩網,上層篩網為棒條形,篩縫寬20mm;下層篩為方孔篩網,篩孔為20mm×20mm。篩分后共得三種產品,大于20mm的粒級,從中揀出云母晶體和連生體,連生體經人工破碎并揀出大于4cm2的云母晶體;小于第一層篩篩縫、大于第二層篩孔的粒級,從中揀出云母晶體和連生體,連生體人工破碎揀出大于4cm2的云母晶體;小于第二層篩孔的粒級作為尾礦集中堆放。這種方法處理能力可達10t/h,精礦品位99%以上。選礦回收率(機械篩選)可達95%。主要設備是:固定棒條篩、250mm×500mm顎式破碎機、振動分選機等。
2.河北靈壽云母選礦廠
  該選礦廠位于河北靈壽縣。礦石為片麻巖型,鱗片變晶結構,碎片白云母占56%~68%,鉀長石及石英占10%,還有微量的磁鐵礦和褐鐵礦。由于地區缺水,因此選礦采用風選法,工藝流程見圖4.17.3。
選礦主要技術經濟指標:生產能力0.8~1.0t/h,原礦品位70%~75%,精礦平均品位99.06%,尾礦品位36.9%,選礦回收率82.27%,精礦產率62.75%。
  主要設備為:爪式破碎機、平面旋回篩、高方篩、振動空氣分選機、室式風選機等。
(三) 主要加工產(制)品品種、用途
  1.片狀云母產品 
  該產品分厚片云母、薄片云母、電容器云母、電子管云母零件、規格云母等,主要用于電氣工業中作各種高壓和大功率電動機和發電機絕緣材料、電容器電介質材料、沖制電子管用零件及家用電器、通訊、照明等各種規格片。
  2.云母紙
  分煅燒云母紙、非煅燒白云母紙、非煅燒金云母紙、再生云母紙、混抄云母紙、電容器云母紙等,用于制造各種電氣絕緣云母制品,廣泛用于電機、電器、航天等工業中。
  3.云母粉
  云母粉分粗、中、細、超細等四種規格,8~12目云母粉用于油氈等屋面材料及電纜包裹層;40~60目云母粉用于電焊條的藥皮;60~120目用于生產云母陶瓷的基本原料;100目或更細用作油漆摻合劑、橡膠填充劑、塑料填充料等;200目或325目以下的超細云母作云母鈦珠光顏料的基體。
  4.云母鈦珠光顏料
  在微細的濕法云母細片上鍍以二氧化鈦或其他金屬氧化膜,用于涂料、橡膠、染料、皮革、墻紙、化妝品及油漆等方面。 
  5.電氣絕緣云母制品  
  該產品是一層或多層剝(薄)片云母或云母紙用膠粘劑粘合而成,根據需要加入一定的補強材料。主要品種有:云母帶、硬質云母板、柔軟云母板和云母箔等,用于電熱設備、電機、電器絕緣材料和其他絕緣件等。
  近10年來,以天然或合成云母為原料,又研制成功除水窗云母和云母紙以外的云母陶瓷、云母增強塑料等產品,不僅為云母制品增添了新的品種系列,而且還解決了使用部門對云母制品一些特殊性能的要求.另外除開發白云母制品(產品)外,對其他如金云母、絹云母、黑云母等都作了許多研究開發工作,取得了一些成果。如由于絹云母具有良好的抗酸、抗堿、耐磨、耐熱、抵御紫外線和絕緣等性能,達到一定純度和細度的絹云母可用作橡膠用功能填料、塑料填料、各種涂料及化妝品的添加劑等,具有廣泛的應用前途。

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