硅藻土矿资源开发阶段

一、 地 质 勘 查

　　中国尚无硅藻土矿地质勘探规范，关于勘探类型、勘探阶段等可参考其他类似矿床的规范。

　　中国硅藻土矿找矿方向为第三纪玄武岩发育区和新生代盆地。找矿时可采用重力物探、红外扫描及典型植物调查等方法。

　　勘探手段多用探槽和浅钻。硅藻土的岩心钻探要用专用设备和有经验的工人。因为硅藻土矿难以取得较长岩心，而满足实验所需的岩心要求长达10cm以上。勘探开始阶段采用大间距取样，以后的阶段进行专门取样，加大密度，并采集工厂规模试验所需的大体积矿样。

部分硅藻土矿床勘查中采用的网度见表4.21.7。

表4.21.7部分硅藻土矿床勘探工程网度

　　勘探用的工业指标根据具体矿床的地质特征和经济技术条件制订。一般找矿评价时对硅藻土的工业指标可考虑为SiO₂大于60%，Al₂O₃小于18%，Fe₂O₃小于7%，烧失量小于7%，可采厚度大于1m，夹石剔除厚度0.5m，剥采比5∶1。

　　勘探阶段除了进行SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和烧失量基本分析外，组合分析应再加CaO、MgO、K₂O、Na₂O等项目。按矿石类型的不同需作一定数量的松散密度、孔体积、比表面积测定。其中松散密度是指粒状矿物原料的堆积密度，是硅藻土质量的一项技术指标。

二、 矿 山 开 采

　　硅藻土的开采方法有露天开采和地下开采。采用露天开采方法的有：吉林敦化高松树矿、吉林梅河口曲家街矿、吉林桦甸硅藻土矿等。浙江嵊县全县遍地是小规模土法开采的露天矿。云南寻甸先锋矿区与优质褐煤共生，硅藻土储量大、品位低、埋藏不深，有露天开采的可能，但应与下部的优质褐煤的开发综合考虑。采用地下开采的有：吉林长白马鞍山矿、吉林浑江六道沟矿、临江西小山矿等。

　　开采规模的划分，目前尚无规定，可暂将5～1万t/a原矿产量的矿山列为中型矿山。

　　露天开采的开拓运输，目前基本上都是公路开拓、汽车运输。

　　地下开采的开拓由于开采规模小通常采用平硐开拓或斜井开拓。

　　中国硅藻土矿矿层层理发育，产状平缓，岩性变化不大，呈层状、似层状产出，围岩多为玄武岩。硅藻土矿石硬度为1～1.5，孔隙度达80%～90%，松散密度为0.3～0.5g/cm²。其坚固性系数小，比较容易开采，目前许多矿点皆人工挖掘、土法开采，如浙江嵊县近百个矿点，都是集体或个人分散开采，回收率低，今后必须要加以整顿，走向规模化、正规化开采，以保护国家资源。

三、 选矿与加工

(一) 选矿加工方法

　　硅藻土选矿的目的是要除去其中泥砂、碎屑及铁、铝等杂质，使硅藻富集。一般是采用重力选矿方法，分为干式和湿式两种。干式分选是采用空气分离机等除掉脉石，或采用旋转式干燥机除掉有机物、易挥发物和水分，主要用于高品位矿石；湿法分选是采用水力旋流器等除掉密度较大的脉石杂质，主要用于低品位矿石。

　　硅藻土提纯也常采用化学选矿方法，即向矿浆中加入硫酸、盐酸及辅助药剂，除掉铁、铝等杂质。

　　硅藻土选矿加工流程通常为：原矿→一段磨矿及干燥→二段磨矿及干燥→预分级→旋风器分离→粉状产品(可作为最终产品)→入回转窑煅烧(或加熔剂煅烧)→磨矿冷却→分选分级→填料级或助滤剂级产品。

　　由于许多领域都是利用硅藻土硅壳结构的多孔性，因此在磨矿时要认真选择破碎磨矿设备，最大可能地保护骨骸的完整结构和独特形状，避免次生破碎。

　　破碎磨矿设备：常用雷蒙磨和气流粉碎机，湿式加工也采用搅拌擦洗机。

　　分级设备：干式常用空气分离机或旋风除尘器；湿式加工常采用水力旋流器等。

　　煅烧干燥设备：常采用回转窑和旋转式干燥机等。

(二) 选矿实践

　　1.吉林省长白县硅藻土工业公司 

　　长白硅藻土工业公司从美国威特克公司引进了一条年产1.5万t硅藻土助滤剂的生产线，于1992年建成投产，其工艺流程(图4.21.5)是将硅藻土烘干后，与助熔剂粉末直接混合，然后进入回转窑煅烧，烧成后的半成品，经分级加工后成为最终产品。该公司处理的硅藻土原矿含SiO₂89.0%，Al₂O₃2.57%，Fe₂O₃1.20%，CaO0.24%，其他杂质6.99%。产品为硅藻助滤剂100～1 200号。除天然干燥品外，所有煅烧品硅藻土化学成分：SiO₂89.7%～91.1%，Al₂O₃4.7%～4.8%，Fe₂O₃1.3%～1.4%，CaO0.44%，烧失量0.2%～0.5%。

图 4.21.5吉林长白硅藻土工业公司助滤剂加工流程

　　2.内蒙古化德硅藻土工业公司

  
　　内蒙古化德县具有丰富的优质硅藻土资源。其SiO₂ 81%～89%，Al₂O₃ 3%～8%，Fe₂O₃ 1.2%～2.2%，松散密度0.33%～0.40%。化德硅藻土工业公司于1995年建成一座年产3 000t硅藻土助滤剂加工厂，其工艺流程见图4.21.6。产品主要牌号有100#-A，100#-B，700#-A，700#-B等。

图4.21.6内蒙古化德硅藻土工业公司助滤剂加工流程

　　3.云南昆明耐火材料厂

　　原矿为产自云南西部腾冲地区的硅藻土，品质较好，主要是舟形藻，其次是桅杆藻、月形藻、圆筛藻等。昆明耐火材料厂为提纯该硅藻土，于90年代初建成了年产3kt精土的硅藻土生产线，工艺流程见图4.21.7。原矿SiO₂74.62%，Fe₂O₃1.69%，Al₂O₃13.76%，CaO1.46%，MgO1.59%。经该工艺提纯的硅藻土，SiO₂87.21%，Fe₂O₃0.57%，Al₂O₃5.6%，CaO0.36%，MgO0.14%。尾矿废渣用于生产保温材料。

(三) 主要深加工制品品种、用途

　　由于硅藻土的特殊结构构造，因此使其具有许多特殊的技术物理性能，如较大空隙度，较强的吸附性能，质轻、隔音、耐磨、耐热并具有一定强度，被广泛应用于轻工、化工、建材、石油、医药卫生等部门。

图4.21.7昆明耐火材料厂硅藻土提纯工艺流程图

　　1.硅藻土助滤剂

　　主要用于酒类、油脂、涂料、肥料、酸碱、药品、水等液体的过滤。

　　2.硅藻土保温制品

　　(1)硅藻土质隔热材料(包括保温砖、保温板、保温管、保温混凝土等)广泛应用于冶金、建材、机械、能源等工业部门以及锅炉、蒸馏器、热处理炉、干燥器的保温。

　　(2)微孔硅酸钙保温材料广泛用于工业及民用建筑的绝热保温。

　　3.填料

　　用作颜料、油漆、纸张、沥青、塑料、橡胶等填充料和补强填料。

　　4.催化剂载体

　　用于石油氢化作用过程中镍催化剂、制造硫酸中钒催化剂、石油磷酸催化剂等的载体。

   
　　5.抛光剂

　　焙烧后的硅藻土可用于抛光汽车车壳、大理石、宝玉石及金银手饰等。

　　6.炸药密度调节剂

　　作为炸药硝化甘油良好的载体、稀释剂，分散硝酸铵，减少炸药结块，也是稳定乳化炸药胶体的添加剂。