1、工业上对硅灰石质量的要求

(1)建筑陶瓷用硅灰石矿

在建筑陶瓷行业(主要是生产砖)，以硅灰石为原料，可以提高坯体强度和压制质量，实现低温快速烧成，提高产品的力学性能，从而提高产量，节约能耗，降低成本。由于硅灰石热膨胀系数低，大大减少了产品在低温快速焙烧过程中的翘曲和开裂；硅灰石在低温下易与二氧化硅和氧化铝熔融，降低了制品的热膨胀和收缩，使其形状稳定。针状硅灰石颗粒为水分通过坯体快速逸出提供了通道，加快了干燥速度；硅灰石不含化学结合水或碳酸盐，可减少陶瓷材料在烧成过程中的排气现象，保持其表面光滑；还可以减少陶瓷工人生产过程中矽肺的发生。

陶瓷用硅灰石矿一般要求硅灰石含量大于60%。

它是应时生产建筑陶瓷的有益矿物，但有必要加以限制。如果超过极限，就很难控制烧成温度。要求硅灰石精矿中应时的允许含量小于20%。CaCO3、Fe2O3和MnO是建筑陶瓷生产中的有害成分。CaCO3(方解石)焙烧时会产生CO2，降低产品强度，增加吸水率。硅灰石精矿中方解石含量要求小于13%。Fe2O3、MnO等着色剂会降低产品白度，含量要求小于1.7%。透辉石也是优质的建筑陶瓷原料，被视为有益成分。

①根据化学成分对矿石质量的要求:[注1]

SiO 238 & mdash58%

曹36 & mdash55%

CO2 & le6%。

Fe2O3 & le1.7%

②根据矿物成分对矿石质量的要求:(注1)

硅灰石& ge60%[注2]

应时&乐；20%

方解石& le13%

Fe2O3 & le1.7%

(注1)根据化学成分或矿物成分的工业要求，可选用一种。

(注2)当根据矿物成分评估矿床时，透辉石含量可减少至硅灰石含量。

(2)油漆和涂料用硅灰石矿

在涂料工业中，可以用高品位低铁硅灰石细粉部分替代钛白粉生产苯& mdash丙烯酸哑光乳胶漆、醋酸乙烯哑光乳胶漆、C06 & mdash1道铁红醇酸底漆。主要利用硅灰石的针状晶体形态和亮白色特性，可以生产出高质量的白色和柔和色调的浅色涂料。针状粒子是一种很好的流平剂，粒子的结合提高了涂层的韧性和耐久性，使涂层保持良好的光泽、耐洗性和耐候性。在涂料中加入硅灰石还可以降低涂料的吸油量，保持涂料的碱性，具有耐腐蚀性。

涂料对硅灰石化学成分和物理性能的一般要求；

SiO 2 & ge49%

曹&葛；45%

Fe2O 3 & le0.2%

35目矿粉吸油量为20-mdash；25g/100g

水溶性物质& le0.5%

水的萃取pH值为7-mdash；九

35目矿粉的白度& ge90%

(3)用于冶金保护渣的硅灰石矿

在钢铁工业中，硅灰石矿主要用于生产粒状板坯连铸、模铸保护渣和无碳保护渣。硅灰石在保护渣中起着成分稳定的基础材料的作用。以硅灰石为基料制成的保护渣在铸锭时保护了铸锭表面，使铸坯无缺陷，表面光滑。由于CaO和SiO2处于化合状态，配比合适，正好处于连铸所需的碱度范围内，减少了配渣用基料的种类，简化了工艺，使保护渣具有良好的热稳定性，改善了操作条件。硅灰石中Al2O3含量很低，增强了保护渣对Al2O3的吸收。

冶金渣用硅灰石矿一般要求硅灰石含量大于50%。

方解石是制备保护渣的有用组分，但硅灰石精矿中方解石的含量应小于50%。硫和磷是影响应时冶炼效果的主要有害元素，在轧钢过程中引起热脆断裂，降低延展性、耐腐蚀性和冲击韧性。

冶金保护渣中硅灰石精矿的质量要求:

硅灰石& ge50%

方解石& le50%

应时&乐；5%

硫磺& le0.01%

P & le0.01%

(4)电焊条工业用硅灰石矿

在钢铁焊接过程中，硅灰石作为生产焊条药皮的配料，起助熔剂和造渣添加剂的作用，抑制焊接时的放电，减少飞溅，改善熔渣的流动性，使焊缝整齐美观，增强机械强度。

电极行业对硅灰石精矿的质量要求:

SiO245 & mdash55%

CaO35 & mdash45%

MgO & le8%

S & le0.03%

P & le0.03%

2.硅灰石矿石质量的一般工业指标(见表5-mdash；117)

表5 & mdash17硅灰石矿石质量通用工业指标表

3.硅灰石矿床开采技术条件的一般要求(见表5-mdash；118)

表5 & mdash18硅灰石矿床开采技术条件的一般要求

4.相位法测定硅灰石矿物含量简介

化学相法可直接测定矿石中硅灰石和方解石矿物的含量。方法简单，文献中有很多报道。它的基本原理是一样的。这一点总结如下，以供参考。

(1)原则

硅灰石化学稳定性差，易溶于酸(包括弱有机酸和酸式盐)，因此可与大多数不溶于酸的硅酸盐矿物分离。方解石可溶于柠檬酸。如果使用硅酸钠作为抑制剂，通过选择合适的反应时间，可以将硅灰石在柠檬酸中的溶解度降低到2%左右，提高方解石与硅灰石的分离效果。硅灰石可与其他含钙硅酸盐矿物(钙铁榴石等)分离。)用冷盐酸。

在分离硅灰石和方解石的过程中，总会有一定量的硅灰石溶解。根据实验，当T=30℃，t=2 h或T=20℃时，t=3h时硅灰石的溶出率分别为2.6%和3.5%，3%可作为硅灰石含量计算的校正系数。

(2)操作步骤

样品的粒度为-200目(0.074毫米)，并进行干燥。称取0.1 g~0.2 g样品，分别置于烧杯A和烧杯B中。向A杯中加入50毫升柠檬酸和硅酸钠的混合物，向B杯中加入50毫升2N盐酸，在室温(20℃ ~ 30℃)下，在电磁搅拌器上轻微搅拌2 ~ 3小时，取出，过滤，用水洗涤并稀释滤液至200毫升，摇匀，分别吸取25毫升~ 50毫升滤液A和B，置于三角瓶中，同时加入2毫升~ 3%氟化钾。

(3)硅灰石和方解石矿物含量的计算

硅灰石质量分数[W(Wo)％]= ………………………(H．9)硅灰石质量分数[w(wo)%]= & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.9)

方解石质量分数[W(Cal)％]=…………… (H.10)

式中：方解石质量分数[w(cal)%]= & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip(H.10)

其中:

TCaO & mdash& mdashEDTA滴定度，毫升/毫升

W & mdash& mdash样品质量，mg；

r & mdash& mdash原始溶液与滴定溶液的体积比

VA、VB & mdash& mdash溶液A或B消耗的EDTA溶液的体积，ml

5.利用化学分析结果计算硅灰石矿石矿物含量的方法。

为了利用化学分析结果计算矿石中的矿物含量，必须在岩矿鉴定的基础上，根据矿物共生组合的特点，制定出适合本矿床的计算公式，例如:

(1)湖北省大冶县小吉铺接触交代(矽卡岩)硅灰石矿床矿石矿物含量的计算。

①矿石中主要矿物为硅灰石，次生矿物为方解石、应时、钙铁榴石、石榴石和透辉石，次要矿物为绿帘石、浮山石、黄铁矿、褐铁矿和孔雀石。微量矿物占总矿物的1% ~ 2%。

矿石的化学分析项目为SiO2、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、TiO2、Al2O3、MgO和CO2(或烧失量)。

②根据小吉铺硅灰石矿床矿石矿物共生组合特征，确定硅灰石矿物含量(Wo)计算公式如下:

w(Wo)= 2.071×1.5；w(曹※) & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.1)

w(Wo)= 1.933×1.5。w(SiO 2 ※) & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.2)

当W(二氧化硅)+1.3×时W(CaO)>w(CaO)+1.6 &倍；W(MgO)，用公式(H.1)，否则用公式(H.2)。

式中:W(CaO※)和W(SiO2※)为消耗的硅灰石量，即矿石中CaO或SiO2的总量减去钙铁榴石、辉石和方解石消耗的CaO或SiO2的剩余量。它们的计算公式是:

W(CaO ※) = W(CaO)-1.054 &倍；W(Fe2O3※)+1.650倍；W(Al2O3)+1.392倍；W(MgO)+1.275倍；二氧化碳含量

[总计][钙铁榴石][方解石][透辉石][方解石])

W(二氧化硅)※= W(二氧化硅)-[1.129倍；w(fe2o 3 ※)+1.767 &倍；w(a12o 3)+2.981×1；w(MgO)]& hellip；& hellip(H.4)

[总计][钙铁榴石][钙铁榴石][透辉石]

注意:当W(CaO※)或W(SiO2※)小于零时，上述公式(H.1)和(H.2)无效，需要重新起草。

其中W(fe2o 3 ※) = W(fe2o 3)+2×1；W(FeO)+0.5倍；钨(二氧化钛)+钨(氧化锰)

③其他矿物质含量的计算公式:

应时质量分数[W(Q)]= 100-[W(wo)+W(anr)+W(gro)+W(di)+W(CA1)]& hellip；& hellip& hellip& hellip(H.5)

钙铁榴石质量分数[W(Anr)= 3.183×106；w(fe2o 3 ※) & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.6)

榴辉岩的质量分数[W(Gro)]w(al2o 3)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.7)

[当W(Al2O3)为

方解石质量分数[W(Ca1)]= 2.275×1；w(CO2)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.8)

透辉石的质量分数[W(Di)]= 5.373×3；w(MgO)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.9)

④计算示例:

矿石化学分析结果(w总量= 99.89%)

W (Cao) 40.32%，W (SiO2) 50.06%，W (Fe2O3) 2.17%，W(al2o 3)2.67%，W (MgO) 1.83%，W烧失量2.84%。

矿物计算结果(W总矿物量= 100%)

W (wo) = [40.32% (1.054倍；2.17%+1.650倍；2.67%+1.392 &倍；1.83%+1.275 &倍；2.84%)]&次；2.071 =56.87%

w(Anr)= 3.183×104；2.17%=6.91%

w(Gro)= 4.471×104；2.67%=11.94%

w(Di)= 5.373×3；1.83 %=9.83%

w(Cal)= 2.275×1.5；2.84%=6.46%

w(q)= 100%(56.87%+6.91%+11.94%+9.83%+6.46%)= 7.99%

(2)吉林省磐石市长崴子硅灰石[接触(热)变质型]矿床矿物含量的计算。

①矿石中主要矿物为硅灰石，次生矿物为方解石、应时、透辉石和石榴石。

矿石的化学分析项目为SiO2、CaO、Fe2O3(不含FeO)、A12O3、MgO和CO2(或烧失量)。

②矿石中矿物含量的计算公式如下:

w(Wo)= 2.07×1.5。【w(曹)1.27 &倍；W(CO2)-1.40倍；W(MgO)-1.65倍；w(a12o 3)〳& hellip；(H.10)

硅灰石][总][方解石][透辉石][方解石]

③其他矿物质含量的计算公式:

方解石的质量分数[W(Cal)]= 2.27×1。w(CO2)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.11)

透辉石的质量分数[W(Di)]w(MgO)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.12)

应时质量分数[W(Q)]= W(SiO 2)-1.07×1.07；W(CaO) 1.50倍；W(MgO)+1.36倍；w(CO2)& hellip；& hellip(H.13)

石榴石的质量分数[W(Gr)]= 4.41×104；w(al2o 3)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip(H.14)

④计算示例:

化学分析结果(w总量= 100.29%)

钨(氧化钙)46.16%，钨(二氧化硅)50.87%，钨(三氧化二铁)0.22%，钨(氧化铝)1.48%，钨(氧化镁)0.58%，

w烧失量为0.98%。

矿物含量计算结果(w总矿物含量= 100.14%)

w(Wo)= 2.07×1.5。[46.16%-1.27 &倍；0.98% %-1.40倍；0.58%-1.65倍；1.48%〕=86.24%

w(Cal)= 2.27×1.5；0.98%=2.22%

w(Di)= 5.40×1.5。0.58%=3.13%

W(Q)=50.87%-1.07倍；46.16%-1.5倍；0.58%-1.36倍；0.98%=2.02%

w(Gr)= 4.4l×1000；1.48%=6.53%