重晶石成分及其危害有哪些?
重晶石是一种非常重要的非金属矿物原料,其主要产地有广西、贵州、湖南、湖北等地方,一般产于低温的热液矿脉中,往往志黄铜矿、方铅矿等共生,呈结核状出现,被广泛的运用于工业生产之中,如钻井泥浆的加重剂,以及油漆、造纸、水泥等工业都会用到,那到底什么是重晶石呢,其主要成分有哪些?作为矿物质,它又有着怎样的危害呢,下面就随小编一同来了解一下重晶石成分吧。
什么是重晶石以及重晶石成分有哪些?
重晶石作为钡的最为常见的一种矿物,常常与其它的矿物质而共于沉积的泥质或者积岩中,经过风化残余的粘土所覆盖等,最后形成块状或者结核状;重晶石的晶体则是呈管状,有时还可以形成玫瑰花的形状,对于非常纯的重晶石则是无色而透明的,一般的重晶石则是呈白色或者浅黄色,有着玻璃一样的光泽度;重晶石的主要成分则是由两部分组成,85.7%的BaO和34.3%的SO。其主要用于化工、纺织等工业生产,有时还可以在玻璃生产中作为助熔剂来使用,从而使得生产出的玻璃更加有光亮度。
重晶石的危害
由于重晶石的其主要成份纯的硫酸钡不易溶于水,虽然无毒,但是人体吸入后会引起胸痛或者咳嗽等症状,对于眼睛也会起到一定的刺激作用,如果人长期吸入,则可能导致钡尘肺病;而对于环境,则会造成大气的污染;如果不小心衣物上粘染到重晶石成分,则只需要用流动的清水进行清洗即可。
重晶石的其它注意事项
对于重晶石的操作,除了严格遵守操作的规程之外,还需要佩戴过滤式的防尘口罩,从而避免受到粉尘的污染,而且在操作过程中要尽量避免与还原剂的接触,在搬运过程中要注意小心放置,防止包装的损坏,对于存放过的容器,要及时的清理干净,以免污染。并且在存放过程中在保持环境的阴凉与通风,远离有火源的地方。
重晶石主要用途
重晶石属于不可再生资源,是中国的出口优势矿产品之一,广泛用于石油、天然气钻探泥浆的加重剂,在钡化工、填料等领域的消费量也在逐年增长。中国重晶石资源相当丰富,分布于全国21个省(区),总保有储量矿石3.6亿吨,居世界第1位。在医疗上可用于消化系统中造影剂。
石油钻探油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂冷却钻头,带走切削下来的碎屑物,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷,化工生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等。玻璃去氧剂、澄清剂、助熔剂增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度,橡胶、塑料、油漆填料、增光剂、加重剂、建筑混凝土骨料、铺路材料重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施、原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命。
重晶石供需形势
中国重晶石年供应总量250~300万t,全部来源于国内自产。国内重晶石年消费量约120~130万t,其中用于油气勘查的70~80万t,占总消费量的60%±;用于钡化工产品40~50万t,约占30%;其他用项10余万t,约占10%。
中国是世界重晶石最大出口国。90年代重晶石及其产品年出口量一般为150~200万t。1996年重晶石及钡盐出口量205.8万t,出口金额1.21亿美元,其中重晶石186万t,钡化工产品19.8万t,主要出口国有美国、荷兰、日本和韩国等。中国进口重晶石量甚微,仅进口少量钡化工产品。
中国重晶石需求基本稳定,增长缓慢。重晶石产量稳中有升,能够充分保证需求。出口量视供需情况而调节。总体上重晶石供需基本平衡。
对于重晶石在工业上有着非常多的用途,如在道路的建设过程中,重晶石和其它的混合物会成为一种经久耐用的铺路材料;而且生产防射线水泥或者工业用的矿化剂中,重晶石也有着非常重要的作用;同样在造纸、塑料工业中也常常会加入重晶石,从而使得生产出来的产品具有耐老化性。
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萤石矿床地质勘查与评价
一、矿床一般工业指标
工业指标应根据矿山开采技术条件、矿石的加工选冶性能、矿山开发的外部条件及当时的市场情况和国家的经济政策研究确定。在预查和普查阶段,可采用一般工业指标或与相邻地区同类矿床类比。在详查和勘探阶段,一般应在勘查工作基本结束前,通过多个方案比较,或结合预可行性研究、可行性评价研究和当时的市场及相关因素提出工业指标的推荐方案,按国家规定的程序报批。
对与铁、钨、锡、铍等多金属及铅、锌等硫化物矿床中的伴生萤石矿床,虽然萤石未达到边界品位要求,但应根据选矿工艺在技术上可行、经济上合理的前提下制定综合回收的工业指标。
萤石矿床一般工业指标:
边界品位:w(CaF2)≥20%。
最低工业品位:w(CaF2)≥30%。
矿石品级:
富矿:w(CaF2)≥65%,w(S)<1%,最低可采厚度0.7 m,夹石剔除厚度0.7 m。
贫矿:w(CaF2)20%~65%,最低可采厚度1.0 m,夹石剔除厚度1~2 m。
二、矿床勘探类型的划分及划分依据
(一)勘查类型划分依据
勘查类型主要根据主要矿体的延展规模、矿体形态复杂程度、构造、岩脉的发育程度和有用组分的均匀程度划分,也可与相邻地区的同类矿床进行类比初步确定,随研究程度的提高做适当调整。
1.矿体的延展规模
大型矿体:长大于600m,延深大于300m。
中型矿体:长300~600m,延深100~300m。
小型矿体:长小于300m,延深小于100m。
2.矿体形态复杂程度
简单:矿体呈层状、似层状,矿体厚度变化小,变化系数小于50%。
中等:矿体呈似层状、透镜状、扁豆状、脉状,矿体厚度变化中等,变化系数50%~80%。
复杂:矿体呈小透镜状、小扁豆状、复脉状、囊状、串珠状,矿体厚度变化大,变化系数大于80%。
3.构造、岩脉发育程度
简单:矿体产状稳定,一般无或很少有较大的断层破坏矿体,岩脉不发育。
中等:产状较稳定,有少数较大的断层或岩脉,但对矿体破坏不大。
复杂:产状不稳定,褶皱发育或断层、岩脉发育,对矿体影响和破坏较大。
4.有用组分的均匀程度
均匀:品位变化系数小于30%(萤石)。
较均匀:品位变化系数30%~60%(萤石)。
不均匀:品位变化系数大于60%(萤石)。
(二)矿床勘探类型的划分
第Ⅰ类型(简单型):矿体延展规模为大型,矿体形态复杂程度简单,构造岩脉发育程度简单,有用组分均匀或较均匀。
第Ⅱ类型(中等型):矿体延展规模为中到大型,矿体形态复杂程度中等,构造、岩脉发育程度简单或中等,有用组分分布较均匀。
第Ⅲ类型(复杂型):矿体延展规模为小到中型,形态复杂程度中等到复杂,构造、岩脉发育程度复杂或中等,有用组分分布较均匀或不均匀。
三、不同勘探类型勘探工程间距的要求
根据我国萤石地质勘查和矿山生产的实践经验,提出各勘查类型基本控制工程间距,供类比使用参考(表9-5)。勘查工程网度应尽可能为后续勘查工作衔接利用。
表9-5 勘查类型基本控制工程间距参考表
表9-5中所列勘查工程间距,是指采用钻探工程控制矿体的实际距离。表中数据是综合萤石地质勘探工作和矿山生产的实践经验提出的,在勘查工作实践中应根据矿体的实际,灵活掌握使用,以避免工程量的浪费和达不到控制程度要求。有些构造复杂地段应加强研究工作或安排必要的专门工程了解构造情况,避免单靠加密工程间距来提高控制程度。矿体规模很大,产状稳定的矿床可以适当放稀工程。第Ⅲ类型中偏复杂矿床一般探求控制的和推断的矿产资源/储量。地表勘查工程间距,一般按相应类型工程间距加密1倍。根据矿床沿走向和倾向的变化,可以变换和调整走向与倾向的工程间距。在小型矿体勘探阶段,控制矿床的勘探线应不少于三条。探明的矿产资源/储量应加密控制。
四、采样、样品加工及化验要求
槽探、井探、坑探工程中,采用刻槽法取样。样槽断面规格为5cm ×3cm~10cm × 5cm;钻孔矿心一般清洗后沿长轴尽可能采用金刚石刀具锯取一半作为分析样品。对光学萤石采样应以不损坏晶体为原则。
样品加工按照碾碎、过筛、拌匀和缩分四个工序。样品的加工缩分按Q =Kd2公式进行,K值一般采用0.1。基本分析是为了查明矿石中主要有用有害组分的含量,分析项目为CaF2;组合分析是为了系统了解矿石中可综合回收利用伴生有用或有害组分的含量。一般按同一矿体、块段、工程、矿石类型、品级由相邻的基本分析样的副样组合而成,分析项目可根据光谱全分析,化学全分析结果确定。
五、矿床地质经济技术评价要点
1)萤石矿床的矿体形态一般可以分为两大类:一类为脉状型(如大多数热液矿床),另一类为层状型(如沉积矿床),它们都具有明显的走向和倾向,所以勘探工作中工程布置一般应以勘探线法为主。可采用探槽(+浅井)-钻探组合,即地表揭露以探槽为主,必要时可用浅井,深部可用钻孔控制。
2)对光学萤石矿(一般多产于萤石脉体或伟晶岩的晶洞中,或产于角砾化石灰岩孔穴中)的勘探,要特别注意保护萤石晶体,在没有确实保障的情况下,应尽量避免用爆破方法。采样时应尽量用手选取并用棉花或特殊包装材料妥为包装。
3)沉积萤石矿床的勘探工作本质上与一般沉积矿床的勘探没有多大差异,但因其是一种新的类型,所以勘探中应加强对其成矿规律的研究和总结,以便于寻找新的矿床。
4)由于后期的改造,在沉积矿床或矿化层附近往往发育一些脉状萤石矿,过去多将其当做岩浆热液矿床(实际是被侵入体改造的)来勘探,同时也因理论认识上的原因和实际沉积的萤石粒度细小,肉眼往往不易辨认,因而不引人注意,所以在勘探这类矿床时应注意对原生沉积矿床的寻找和勘探。
5)对于与岩浆岩没有明显关系的碳酸盐岩中的脉状矿床,目前对其成因还有争议,这看来是理论问题,实际上它在很大程度上能够影响和制约勘探工作的方向,因此要加强对其成矿机制的研究和总结,以便为今后的找矿勘探工作提供理论依据。
6)萤石是一种多成因的矿物,其伴生有用矿产与萤石成因有密切关系。如内生作用形成的矿床,常伴生有重晶石、铅锌硫化物等;沉积矿床常伴生有石膏、方解石、白云石等。矿床勘探过程中,应根据矿床成因注意可能伴生的有用矿产的经济价值,做好综合勘探综合评价。对于铅锌硫化物等伴(共)生萤石矿床,一般CaF2达到5%时,应注意综合评价,以便在主矿开采时,萤石可以综合回收利用。
7)对矿床技术经济评价工作应根据矿种具体特点有所侧重,合理选择相应勘查阶段进行评价。就萤石矿床而言,已被开采的矿床,扩补做勘查评价工作小,除需要转入详细勘探的大型矿区外,就没有必要依次进行相关阶段的技术经济评价,就是大型矿床也只需在矿床详查评价后期根据目前矿山企产技术指标,估算矿床未来经济价值就可以了。除对于新发现或新类型的大型萤石矿床,有必要进行相应阶段的技术经济评价工作,重点仍需放在详查阶段之后。