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耐火原料矿床

耐火原料矿床    
  如耐火粘土矿床、蓝晶石类矿床、叶蜡石矿床、硅石矿床、菱镁矿矿床和石墨矿床等。
  
  ①耐火粘土矿床
  
  矿石工业类型分硬质粘土、高铝粘土和软质粘土3种,三者常在同一层位或不同的上下层位相伴而生。硬质粘土是制造粘土砖的主要原料,矿物成分主要是高岭石,次要矿物有一水硬铝石、三水铝石,地开石、伊利石、叶蜡石等。矿石质量要求(以熟料计) Al2O3≥30%,Fe2O3≤3.5%,烧失量≤15%,耐火度≥1630℃。高铝粘土是制造铝砖的主要原料,矿物成分主要是一水硬铝石,次要矿物有高岭石、一水软铝石等。矿石质量要求(以熟料计)Al2O3≥50%,Fe2O3≤2.5%,CaO≤0.8%,烧失量≤15%,耐火度≥1770℃。软质粘土在耐火材料工业中用作粘结剂,矿物成分主要是高岭石,次要矿物有伊利石、水云母和蒙脱石。矿石质量要求(以生料计)Al2O3≥22%,Fe2O3≤3.5%,烧失量≤18%,耐火度≥1580℃,可塑性≥2.5。矿床类型主要有沉积矿床和风化残积矿床两类。中国主要产于华北和西南奥陶系不整合面上的中石炭世地层中,其次产于上部古生代和中、新生代地层中。一般矿体顶板平直,底板受古喀斯特岩溶影响,变化很大。矿床规模一般为大、中型。产于砂页岩、火山岩中的矿体呈层状、似层状、透镜状,厚度变化小,矿石类型和品级变化较简单,其规模一般为中、小型。矿床层位从上部古生代到第四纪均有产出,其中以中石炭世工业意义最大,其次是晚石炭世、早二叠世、晚二叠世和第三纪,其主要成矿期所占百分比及典型矿区如表1。
  
  ②蓝晶石类矿床
  
  主要用于不定形耐火材料和耐火砖的添加剂。工业矿物有蓝晶石、夕线石、红柱石,其精矿质量要求如表2。矿床类型有:区域变质矿床,由高铝质泥质岩变成,是中国蓝晶石类矿床的主要类型,呈层状、似层状、透镜状产出,矿体长一般是数十米到数百米,厚数米到数十米,原矿石矿物含量一般10~30%,最高可达80~90%,矿床规模一般是大 中型,典型矿床有河北邢台卫鲁蓝晶石矿(太古宙),河南南阳隐山蓝晶石矿(元古宙),黑龙江鸡西三道沟夕线石矿(震旦纪),吉林蛟河蓝晶石矿(二叠纪)等;此外,还有接触变质红柱石矿床(如北京周口店)和伟晶岩矿床(如新疆富蕴契布拉盖蓝晶石矿)。
  
  ③叶蜡石矿床
  
  叶蜡石是制造叶蜡石砖的主要原料。矿石质量要求Al2O3≥16~20%,Fe2O3≤1%,CaO<1%,MgO<1%,耐火度≥1630℃。主要由叶蜡石和石英组成。在中国最主要矿床类型是火山岩热液蚀变矿床,分布在中国东部中生代中酸性火山岩带中,呈似层状,大透镜体状产出,矿体延长一般长数十米到数百米,厚数米到数十米,延深数十米到200多米。矿石化学成分为Al2O318~24%,SiO268~75%,Fe2O3和K2O+Na2O一般均小于1%。探明储量占总储量绝大部分,质量较佳。典型的叶蜡石矿床有福州峨嵋和浙江青田等矿。此外,还有小规模的区域变质矿床,如浙江常山芳村矿。
  
  ④硅石矿矿床
  
  矿石是制造硅砖的主要原料。矿石质量要求SiO2≥96%,Al2O3≤1.3%,CaO≤1%,Fe2O3≤1.5%,耐火度≥1710℃,吸水率≤4%。当硅石用作硅铁、硅锰和其他硅合金原料时,矿石质量要求SiO2≥97%,Al2O3≤1%,CaO≤0.5%,P2O5≤0.03%。矿物主要由石英组成。中国硅石矿床类型有沉积变质矿床和沉积矿床。沉积变质矿床主要产于前寒武纪,如辽宁石门矿,矿体呈层状产出,长数百米到1000多米,厚数十米到100多米,含SiO296~99%,一般>97%,Al2O30.14~1.5%,一般<1%,Fe2O30.08~0.2%,一般<0.15%,矿床规模为大型。沉积石英岩矿床,产出层位有寒武纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪和侏罗纪等,其中泥盆纪砂岩经济价值最大。其他地层中一般为中、小型,矿石杂质较多,质量较次。
  
  ⑤菱镁矿矿床
  
  制造各种耐火镁砖的氧化镁,主要来源于菱镁矿。其矿石质量要求MgO≥41%、CaO≤6%,SiO2≤5%。中国菱镁矿资源丰富,矿床类型有沉积变质矿床,沉积-热液交代矿床和风化淋滤矿床。沉积变质矿床主要产于下元古界变质岩系中,以辽宁大石桥的菱镁矿最为著名。矿石为晶质菱镁矿,规模属大型,其储量占探明储量绝大部分。矿体呈层状、似层状、透镜状产出,长1000~5000米。矿石化学组分MgO35~47%。热液交代矿床,由白云岩经热液交代形成晶质菱镁矿,如四川汉源桂贤菱镁矿。矿体呈似层状、透镜状产出,长数十米到数百米,厚数米到100多米。矿石化学成分MgO33~45%,CaO2.2~16.8%,酸不熔物0.06~1.38%。风化淋滤矿床,产于超基性岩风化壳的底部碳酸盐化蛇纹岩带内,矿石以隐晶质菱镁矿为主。主要化学组分MgO36.7~41.4%,矿石质量差,需经选矿方能使用。
  
  ⑥石墨矿床
  
  石墨是用作坩埚、铝碳砖、镁碳砖、保护渣的原料,有晶质石墨和土状石墨两种。坩埚和制砖用的石墨一般固定碳的含量要在85%以上,用作保护渣的石墨,固定碳含量要求30~60%。在中国最主要矿床类型是区域变质矿床,产于前寒武纪中-深变质岩系中,如山东南墅和黑龙江佛岭,为晶质鳞片状石墨矿床。矿石含固定碳3~10%,高者可达20%以上,该类型矿床规模大,可选性好,储量占探明储量的绝大多数。其次为接触热变质型矿床,是火成岩与煤系地层接触经热变质作用形成石墨,储量小,典型矿床如湖南郴县鲁塘和吉林盘石石墨矿。
  
  此外,白云岩、橄榄岩、铬铁矿、锆石、膨润土也广泛应于耐火材料工业。白云岩的氧化镁含量是制造耐火砖的主要指标。橄榄岩是制造镁橄榄石砖和不定型耐火材料的主要原料。矿石质量要求MgO>40%,耐火度>1750℃。铬铁矿是制造铬砖、铬美砖的主要原料。锆石是制作锆石砖和绝缘板的原料,制砖用锆石精矿质量要求ZrO2≥65%、Al2O3≤0.5%,作绝缘板用的精矿质量要求ZrO2≥60%。中国锆石精矿主要来源于海南岛等地的现代海滨砂矿。 耐火原料 矿床
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