硅灰石

硅灰石

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硅灰石矿资源概述

硅灰石为钙的偏硅酸盐矿物，是一种新兴的工业矿物原料。目前主要用于陶瓷工业，其次用作冶金保护渣和涂料，也可用作电焊条药皮、石棉代用品、磨料粘结剂、玻璃配料以及生产橡胶、塑料、绝缘材料、纸张的填料。有的硅灰石岩可作建筑饰面材料或生产白水泥的配料。

一、 矿石矿物原料特点

硅灰石的化学分子式为CaSiO3，结构式为Ca3［Si3O9］，理论化学成分：CaO 48.25%、SiO2 51.75%。自然界中纯硅灰石罕见，在其形成过程中，Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体，并混有少量的Al和微量K、Na。

由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同，可能出现3种同质多象体：①三斜链状结构的Tc型硅灰石，通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO3)；②单斜链状结构的ZM型副硅灰石，通称副硅灰石(α′- CaSiO3)；③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。目前被广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。

低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行 {001}中等，两组解理面交角为74°。密度2.78～2.91 g/cm3，硬度4.5～5，熔点1540℃。

热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。

硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中，矿物组分复杂，常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物；后者主要产于接触变质和区域变质型矿床，矿物组分简单，又可分为：硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个 亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种：致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构，致密块状构造，硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体，个别极细粒 致密者呈玉状；粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构，块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造，硅灰石晶体粗大，呈板柱状，束状或放射状(菊花状)。

二、 用途与技术经济指标

根据全国矿产储量委员会《硅灰石矿地质勘探规范(试行)》，工业应用对硅灰石矿石的质量要求如下：

(一) 建筑陶瓷用硅灰石

由于硅灰石具有热膨胀系数低，在低温条件下易与氧化硅、氧化铝共熔、不含化学结合水或碳酸盐以及具有针状晶形等特性，因此，用硅灰石作建筑陶瓷(主要是釉面砖)原料，能实现低温快速烧成，降低产品的收缩率和减少出现翘曲、开裂现象，并能提高坯体强度和压型质量，改善产品机械性能，从而达到节省能耗，提高产率，降低成本的目的。

建筑陶瓷用硅灰石一般要求硅灰石含量大于或等于60%(如含透辉石也视为有用组分，其含量可折抵硅灰石含量)，石英含量小于或等于20%，方解石含量小于或等于13%，Fe2O3小于或等于1.7%。也可按矿石化学成分要求SiO2 38%～58%，CaO 36%～55%，CO2小于或等于6%，Fe2O3小于或等于1.7%。

(二) 冶金保护渣用硅灰石

主要用作生产颗粒板坯连铸、模铸保护渣和无碳保护渣的基料。由于硅灰石成分稳定，因此使铸坯无缺陷，表面光洁；由于硅灰石中CaO和SiO2以化合状态存在，其配比恰处于连铸所需要的碱度范围，可减少配渣的基料种类，简化工艺，使保护渣具有良好的热稳定性；由于硅灰石含Al2O3很低，因此可增强保护渣吸收Al2O3的性能。

冶金保护渣对硅灰石精矿的质量要求：硅灰石大于或等于50%，方解石小于或等于50%，石英小于或等于5%，S小于或等于0.01%，P小于或等于0.01%。

(三) 油漆涂料用硅灰石

由于硅灰石具有亮白色、针状颗粒形态及低的吸油性等特性，可生产优质白色和柔和浅色调的涂料，提高涂料的韧性和耐用性，保持涂料表面平整与良好的光泽以及抗洗刷和抗风化性能，还可减少涂料的吸油量并保持碱性，具有抗腐蚀能力。

油漆涂料对硅灰石矿的一般要求：SiO2大于或等于49%，CaO大于或等于45%，Fe2O3小于或等于0.2%，325目矿粉吸油量20～25g/100g，水溶物小于或等于0.5%，水萃取pH值为7～9，325目矿粉白度大于或等于90%。

(四) 电焊条用硅灰石

用硅灰石作电焊条药皮配料，能起助熔和造渣添加剂作用，抑制焊接时放电，减少飞溅，提高熔渣流动性，使焊缝成型整洁美观，增强机械强度。

电焊条对硅灰石精矿质量的一般要求：SiO2 45%～55%，CaO 35%～45%，MgO小于或等于0.8%，S小于或等于0.03%，P小于0.03%。

根据中华人民共和国建材行业标准《硅灰石》(JC/T535-94)，天然硅灰石产品按粒径分为块粒、普通粉、细粉、超细粉、针状粉5类，各类产品按质量分为优等品、一级品、二级品、合格品。划分标准见表4.14.1，表4.14.2。

表4.14.1硅灰石产品分类

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表4.14.2硅灰石产品技术指标

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三、 矿 业 简 史

硅灰石在工业中应用的历史较短。最早开发硅灰石的是美国，1933年开采加利福尼亚州克恩县柯德赛丁(Code Siding)硅灰石矿。其后，芬兰、墨西哥、前苏联、印度、土耳其等国也相继开发硅灰石矿，用作矿棉、涂料及电焊条药皮等。从20世纪60年代始，作为一种快速烧成的理想材料，硅灰石在釉面砖和其他陶瓷制品的生产中得到广泛应用，世

界硅灰石生产随即而迅速发展，年产量由50年代的4万t左右，至90年代已增长10倍。

中国开发硅灰石矿始于1975年，湖北非金属矿地质公司在大冶县下马林首次发现具有工业价值的小箕铺硅灰石矿床，探明储量9.5万t，填补了中国硅灰石矿产资源储量的空白。1978年中国建筑材料研究院、中国科学院地质研究所、唐山建筑陶瓷厂用小箕铺矿石采用低温快速烧成研制釉面砖取得了成功。于是，建筑材料工业部与中国科学院联合投资，在唐山兴建一条年产15万m2硅灰石釉面砖生产线，引起了有关部门的重视，推动了硅灰石矿的勘查与开采。

1978年吉林省地质局发现吉林磐石县长崴子特大型矿后，又陆续发现数处大、中型甚至特大型矿，在其他省、自治区地质矿产部门也开展普查工作，在不少地方相继发现硅灰石矿床，探明储量跃居世界前列。1979年湖北省大冶县硅灰石矿建成，中国开始生产硅灰石产品。1980年 吉林省磐石县硅灰石矿投产，梨树县大顶山矿也由停采有色金属矿转为开采硅灰石。其后，吉林省磐石县南错草矿、梨树县铁汞山矿、龙井市细鳞河矿、辽宁省法库 县城子山矿、浙江省长兴县李家巷矿等相继投产，还有遍布各地的众多小矿纷纷开采。十几年来，中国硅灰石矿的开发已初具规模，产量迅速增长，1981年全国产量仅0.47万t，1992年为11.08万t，1995年达20万t，为1981年产量的42倍，已成为世界上硅灰石重要的开采国家。

硅灰石矿资源

一、 资 源 状 况

世界硅灰石资源较丰富，资源总量估计在8亿t以上，但分布很不均衡。目前仅有20多个国家发现硅灰石矿床，主要分布于亚洲的中国、印度、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、

塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美国等国，探明储量3亿t；此外，芬兰、土耳其、纳米比亚、南非、苏丹、加拿大和南斯拉夫等国也发现了硅灰石矿床。

中国和印度是世界上硅灰石资源最丰富的国家。虽然中国硅灰石地质找矿工作起步较晚，但自1975年开始，20年来已取得很大进展，在17个省、自治区发现矿产地百余处，估计资源量近2亿t。截至1996年底止，在14个省、自治区中已有探明储量的矿产地31处，保有矿石储量13265万t，位居世界前列。保有储量最多的是吉林省，占全国总保有矿石储量的40%；其余依次为云南、江西、青海、辽宁4省，共占全国保有矿石储量的49%；浙江、湖南、安徽、内蒙古、广东5省区共占全国保有储量的10%；江苏、广西、湖北、黑龙江4省区共占全国保有矿石储量的1%。

在全国保有储量的31个矿产地中，保有矿石储量据其品位换算成矿物储量后，按全国矿产储量委员会《硅灰石地质勘探规范》(试行)中硅灰石矿床规模划分标准，属于特大型矿的6处，大型矿12处，中型矿5处，小型矿8处。其中：已开采利用的矿产地18处，包括特大型矿4处、大型矿8处、中型矿2处、小型矿4处，共计占用保有矿石储量7661万t，占全国保有矿石储量的58%；可供近期利用的矿产地10处，包括特大型矿2处、大型矿3处、中型矿1处、小型矿4处，共计保有矿石储量4816万t，占全国保有矿石储量的36%；由于与其他矿产共生而难以采选及开采条件差等原因，近期难以利用的矿产地有3处，包括大型矿1处、中型矿2处，共计保有矿石储量788万t，占全国保有矿石储量的6%。

二、 地 理 分 布

截至1996年底止，中国硅灰石矿保有储量的大型(含特大型)、中型矿产地共23处，其分布见图4.14.1及表4.14.3。

图4.14.1 中国硅灰石矿分布图

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表4.14.3中国硅灰石矿分布一览表

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各地区硅灰石矿产资源分布概况如下：

1.华北地区

尚未发现较好的硅灰石矿，仅在内蒙古自治区东部的巴林左旗白音诺铅锌矿中，有共生的中型硅灰石矿1处，近期难以利用；另在河北省迁西县小西营发现硅灰石矿点，有待勘查。

2.东北地区

硅灰石矿产地13处(特大型矿4处、大型矿5处、中型矿2处、小型矿2处)，共计保有硅灰石矿石储量B+C+D级6489万t。主要分布于吉林和辽宁省，黑龙江省很少。

吉林省是中国硅灰石矿最主要的蕴藏区和当前最主要的产区。分布硅灰石矿产地9处(特大型矿4处、大型矿3处、中型矿1处、小型矿1处)，共计保有硅灰石矿石储量B+C+D级5338万t。矿床自西而东分布于3个成矿区：① 梨树县大顶山—石岭成矿区，有铁汞山特大型矿和大顶山大型矿已开采利用，除前马家油房大型矿近期不宜进一步工作外，还有煤窑山、荒顶山、陆家沟等矿点有待勘查；② 磐石市长崴子—石嘴成矿区，有长崴子和

南错草2个特大型矿以及东丰县鹿圈山小型矿已开采利用，孟家大型矿和西错草中型矿可供利用，此外，还有三泉西、将军岭、孤庙子、草明山、煽车山以及双阳县太平马场等矿点有待勘查；③龙井市细鳞河成矿区，在大灰沟—水曲柳沟一带除已探明1个大型矿可供利用外，还有若干矿点有待勘查。此外，吉林南部浑江一带的富硅灰岩中，有厚层状透闪石和硅灰石矿化层，也是今后重要的找矿方向。

辽宁省是中国硅灰石矿主要蕴藏区和当前的主要产区之一。分布于其北部的法库县城子山大型矿和上炭窑中型矿，及其西北部的建平县富山大型矿，均已开采利用，3矿共计保有硅灰石矿石储量C+D级1147万t。此外，在黑龙江省密山市兴隆村有小型硅灰石矿1处，可供进一步工作。

3.华东地区

分布硅灰石矿产地11处(大型矿5处、中型矿2处、小型矿4处)，共计保有硅灰石矿石储量C+D级2508万t。主要分布于江西省西北部和浙江、安徽、江苏3省交界地区。

江西省是中国硅灰石矿的主要蕴藏区之一。分布有大型矿产地3处，共计保有硅灰石矿石储量C+D级1669万t。其中：新余市仁和乡曹坊庙大型矿已开采利用，新余—上高县月光山2处大型矿可供进一步工作。此外，在上高县蒙山和上饶市铁山也已发现新的矿床。浙江省是中国当前硅灰石主要产区之一，除湖州市妙西中型矿近期不宜进一步工作外，长兴县李家巷大型矿和江山市二十八都小型矿已开采利用。安徽省分布硅灰石矿产地3处，分布于皖南广德县庙西大型矿已开采利用，泾县铜山小型矿可供边采边探；在长江沿线怀宁至铜陵一带已发现矿点多处，其中怀宁县雷山小型矿曾经开采，铜陵狮子山等矿点有待勘查。江苏省分布硅灰石矿产地2处，溧阳县小梅岭中型矿已开采利用，江宁县韩村小型矿可供进一步工作。

4.中南地区

分布硅灰石矿产地4处(大型矿2处、小型矿2处)，共计保有硅灰石矿石储量C+D级388万t。零星分布于湖南、广东、广西及湖北4省区。

湖 南省在常宁县大义山一带发现有多处硅灰石矿点，其中：常宁水底下为大型矿可供进一步工作，张家冲矿规模可达中型，还有铜坪岭、相柳塘、麻石岭及黄沙垄等一 些矿点有待勘查。广东省连州市朝天达大型矿。分布于广西自治区平乐县南源洞的小型矿已开采利用。湖北省除分布中国最早发现和开采的大冶下马林(小箕铺)小型矿外，在大冶—阳新一带还发现冯家山、叶花香、牛头山、丰山洞等一些矿点有待勘查。

5.西南和西北地区

云南省保有硅灰石矿石储量D级2393万t，青海省保有矿石储量C+D级1315万t，都是中国硅灰石矿主要蕴藏区之一。保有储量集中分布于滇西南的腾冲明光乡白石岩和青海中部都兰县海寺两个特大型矿中，可供利用或进一步工作。此外，在新疆自治区哈密一带，也发现有硅灰石矿点。

三、 资 源 特 点

中国硅灰石矿床规模较大、储量较集中。已有探明储量的30个矿产地中，特大型和大型矿占58%，共计保有储量占总储量的95%。

中国硅灰石矿石品位较高，保有矿石储量的矿产地中，矿石品位(含矿系数或硅灰石矿物含量)多数大于50%，高的可达82%。据不完全统计，其中矿床平均品位为79.03%～

71.90%的有4处，共计保有矿石储量2000多万t，占总储量的15%，主要分布于广东、吉林省；矿床平均品位为69.21%～60.84%的有6处，共计保有矿石储量2000多万t，占总储量的16%，主要分布于青海、浙江、安徽、江苏省；矿床平均品位为57.10%～50.00%的有9处，共计保有矿石储量4000多万t，占总储量的32%，主要分布于吉林、辽宁、浙江省；矿床平均品位为45.00%～39.86%的有10处，共计探明储量2000多万t，占总储量的19%，主要分布于辽宁、湖南省和内蒙古自治区。

中 国硅灰石矿质地优良，吉林、辽宁、湖北、浙江、江西、青海等地的许多矿床的矿石质量，大多接近于驰名的印度硅灰石矿石的质量，并优于许多其他国家。尤其是 吉林省梨树县大顶山硅灰石矿的矿石，颜色洁白，杂质含量低，晶体呈针状、纤维状，属世界罕见的天然低铁优质硅灰石，其产品质量和品种已达世界先进水平，在 国际市场中享有盛誉。部分产地硅灰石矿石的化学成分见表4.14.4。

表4.14.4中国部分硅灰石产地硅灰石的化学成分(%)

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硅灰石矿床中常见的共伴生矿产为石灰岩，可综合利用，还有透辉石、透闪石，作为建筑陶瓷原料，也可视为有益组分综合利用，例如：辽宁建平县富山硅灰石矿石中的透辉石含量达24%，吉林磐石市煽车山矿为硅灰石与透闪石共生矿床，此外，夕卡岩型硅灰石矿常有铜、铅、锌等有色金属矿物共生，综合回收价值不大，由于成分复杂，因此影响硅灰石矿的采选。

中国硅灰石矿开发条件较好，交通尚方便；多数矿床适于露天开采；采用磁选与浮选方法，矿石选别效果较好。目前，已开采的矿山生产规模多为中、小型，少数生产规模较

大的国有企业的采选及加工水平较高，大多数乡镇矿山的采选方式仍较落后。

硅灰石矿资源地质特征

一、 资 源 状 况

世界硅灰石资源较丰富，资源总量估计在8亿t以上，但分布很不均衡。目前仅有20多个国家发现硅灰石矿床，主要分布于亚洲的中国、印度、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美国等国，探明储量3亿t；此外，芬兰、土耳其、纳米比亚、南非、苏丹、加拿大和南斯拉夫等国也发现了硅灰石矿床。

中国和印度是世界上硅灰石资源最丰富的国家。虽然中国硅灰石地质找矿工作起步较晚，但自1975年开始，20年来已取得很大进展，在17个省、自治区发现矿产地百余处，估计资源量近2亿t。截至1996年底止，在14个省、自治区中已有探明储量的矿产地31处，保有矿石储量13265万t，位居世界前列。保有储量最多的是吉林省，占全国总保有矿石储量的40%；其余依次为云南、江西、青海、辽宁4省，共占全国保有矿石储量的49%；浙江、湖南、安徽、内蒙古、广东5省区共占全国保有储量的10%；江苏、广西、湖北、黑龙江4省区共占全国保有矿石储量的1%。

在全国保有储量的31个矿产地中，保有矿石储量据其品位换算成矿物储量后，按全国矿产储量委员会《硅灰石地质勘探规范》(试行)中硅灰石矿床规模划分标准，属于特大型矿的6处，大型矿12处，中型矿5处，小型矿8处。其中：已开采利用的矿产地18处，包括特大型矿4处、大型矿8处、中型矿2处、小型矿4处，共计占用保有矿石储量7661万t，占全国保有矿石储量的58%；可供近期利用的矿产地10处，包括特大型矿2处、大型矿3处、中型矿1处、小型矿4处，共计保有矿石储量4816万t，占全国保有

矿石储量的36%；由于与其他矿产共生而难以采选及开采条件差等原因，近期难以利用的矿产地有3处，包括大型矿1处、中型矿2处，共计保有矿石储量788万t，占全国保有矿石储量的6%。

二、 地 理 分 布

截至1996年底止，中国硅灰石矿保有储量的大型(含特大型)、中型矿产地共23处，其分布见图4.14.1及表4.14.3。

图4.14.1 中国硅灰石矿分布图

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表4.14.3中国硅灰石矿分布一览表

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各地区硅灰石矿产资源分布概况如下：

1.华北地区

尚未发现较好的硅灰石矿，仅在内蒙古自治区东部的巴林左旗白音诺铅锌矿中，有共生的中型硅灰石矿1处，近期难以利用；另在河北省迁西县小西营发现硅灰石矿点，有待勘查。

2.东北地区

硅灰石矿产地13处(特大型矿4处、大型矿5处、中型矿2处、小型矿2处)，共计保有硅灰石矿石储量B+C+D级6489万t。主要分布于吉林和辽宁省，黑龙江省很少。

吉林省是中国硅灰石矿最主要的蕴藏区和当前最主要的产区。分布硅灰石矿产地9处(特大型矿4处、大型矿3处、中型矿1处、小型矿1处)，共计保有硅灰石矿石储量B+C+D级5338万t。矿床自西而东分布于3个成矿区：① 梨树县大顶山—石岭成矿区，有铁汞山特大型矿和大顶山大型矿已开采利用，除前马家油房大型矿近期不宜进一步工作外，还有煤窑山、荒顶山、陆家沟等矿点有待勘查；② 磐石市长崴子—石嘴成矿区，有长崴子和南错草2个特大型矿以及东丰县鹿圈山小型矿已开采利用，孟家大型矿和西错草中型矿可供利用，此外，还有三泉西、将军岭、孤庙子、草明山、煽车山以及双阳县太平马场等矿点有待勘查；③龙井市细鳞河成矿区，在大灰沟—水曲柳沟一带除已探明1个大型矿可供利用外，还有若干矿点有待勘查。此外，吉林南部浑江一带的富硅灰岩中，有厚层状透闪石和硅灰石矿化层，也是今后重要的找矿方向。

辽宁省是中国硅灰石矿主要蕴藏区和当前的主要产区之一。分布于其北部的法库县城子山大型矿和上炭窑中型矿，及其西北部的建平县富山大型矿，均已开采利用，3矿共计保有硅灰石矿石储量C+D级1147万t。此外，在黑龙江省密山市兴隆村有小型硅灰石矿1处，可供进一步工作。

3.华东地区

分布硅灰石矿产地11处(大型矿5处、中型矿2处、小型矿4处)，共计保有硅灰石矿石储量C+D级2508万t。主要分布于江西省西北部和浙江、安徽、江苏3省交界地区。

江西省是中国硅灰石矿的主要蕴藏区之一。分布有大型矿产地3处，共计保有硅灰石

矿石储量C+D级1669万t。其中：新余市仁和乡曹坊庙大型矿已开采利用，新余—上高县月光山2处大型矿可供进一步工作。此外，在上高县蒙山和上饶市铁山也已发现新的矿床。浙江省是中国当前硅灰石主要产区之一，除湖州市妙西中型矿近期不宜进一步工作外，长兴县李家巷大型矿和江山市二十八都小型矿已开采利用。安徽省分布硅灰石矿产地3处，分布于皖南广德县庙西大型矿已开采利用，泾县铜山小型矿可供边采边探；在长江沿线怀宁至铜陵一带已发现矿点多处，其中怀宁县雷山小型矿曾经开采，铜陵狮子山等矿点有待勘查。江苏省分布硅灰石矿产地2处，溧阳县小梅岭中型矿已开采利用，江宁县韩村小型矿可供进一步工作。

4.中南地区

分布硅灰石矿产地4处(大型矿2处、小型矿2处)，共计保有硅灰石矿石储量C+D级388万t。零星分布于湖南、广东、广西及湖北4省区。

湖 南省在常宁县大义山一带发现有多处硅灰石矿点，其中：常宁水底下为大型矿可供进一步工作，张家冲矿规模可达中型，还有铜坪岭、相柳塘、麻石岭及黄沙垄等一 些矿点有待勘查。广东省连州市朝天达大型矿。分布于广西自治区平乐县南源洞的小型矿已开采利用。湖北省除分布中国最早发现和开采的大冶下马林(小箕铺)小型矿外，在大冶—阳新一带还发现冯家山、叶花香、牛头山、丰山洞等一些矿点有待勘查。

5.西南和西北地区

云南省保有硅灰石矿石储量D级2393万t，青海省保有矿石储量C+D级1315万t，都是中国硅灰石矿主要蕴藏区之一。保有储量集中分布于滇西南的腾冲明光乡白石岩和青海中部都兰县海寺两个特大型矿中，可供利用或进一步工作。此外，在新疆自治区哈密一

带，也发现有硅灰石矿点。

三、 资 源 特 点

中国硅灰石矿床规模较大、储量较集中。已有探明储量的30个矿产地中，特大型和大型矿占58%，共计保有储量占总储量的95%。

中国硅灰石矿石品位较高，保有矿石储量的矿产地中，矿石品位(含矿系数或硅灰石矿物含量)多数大于50%，高的可达82%。据不完全统计，其中矿床平均品位为79.03%～71.90%的有4处，共计保有矿石储量2000多万t，占总储量的15%，主要分布于广东、吉林省；矿床平均品位为69.21%～60.84%的有6处，共计保有矿石储量2000多万t，占总储量的16%，主要分布于青海、浙江、安徽、江苏省；矿床平均品位为57.10%～50.00%的有9处，共计保有矿石储量4000多万t，占总储量的32%，主要分布于吉林、辽宁、浙江省；矿床平均品位为45.00%～39.86%的有10处，共计探明储量2000多万t，占总储量的19%，主要分布于辽宁、湖南省和内蒙古自治区。

中 国硅灰石矿质地优良，吉林、辽宁、湖北、浙江、江西、青海等地的许多矿床的矿石质量，大多接近于驰名的印度硅灰石矿石的质量，并优于许多其他国家。尤其是 吉林省梨树县大顶山硅灰石矿的矿石，颜色洁白，杂质含量低，晶体呈针状、纤维状，属世界罕见的天然低铁优质硅灰石，其产品质量和品种已达世界先进水平，在 国际市场中享有盛誉。部分产地硅灰石矿石的化学成分见表4.14.4。

表4.14.4中国部分硅灰石产地硅灰石的化学成分(%)

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硅灰石矿床中常见的共伴生矿产为石灰岩，可综合利用，还有透辉石、透闪石，作为建筑陶瓷原料，也可视为有益组分综合利用，例如：辽宁建平县富山硅灰石矿石中的透辉石含量达24%，吉林磐石市煽车山矿为硅灰石与透闪石共生矿床，此外，夕卡岩型硅灰石矿常有铜、铅、锌等有色金属矿物共生，综合回收价值不大，由于成分复杂，因此影响硅灰石矿的采选。

中国硅灰石矿开发条件较好，交通尚方便；多数矿床适于露天开采；采用磁选与浮选方法，矿石选别效果较好。目前，已开采的矿山生产规模多为中、小型，少数生产规模较大的国有企业的采选及加工水平较高，大多数乡镇矿山的采选方式仍较落后。

硅灰石矿资源地质特征

一、 矿床时空分布及成矿规律

硅灰石是一种典型的变质矿物，为构成夕卡岩的主要矿物成分，也见于某些深变质岩中。能够富集成具一定规模的硅灰石工业矿床(体)， 主要赋存于中酸性、酸性侵入岩体与不纯石灰岩或钙质砂岩和硅质钙质页岩的接触带，或见于深成变质岩的钙质结晶片岩中。矿床受不同时代、不同类型的隆起构造 控制，产于中浅—中深较高温接触变质或区域变质构造环境中，断裂构造发育，厚度中等的岩层封闭系统是其最优的储矿场所。区域成矿常与深断裂带有关，受一定 的构造-岩浆活动带的影响，矿体往往表现出成群集中和成带分布的特征。与大部分夕卡岩体一样，硅灰石矿床通常分布于紧靠侵入岩体接触带一侧的碳酸盐围岩中，属外接触带矿床。矿体距侵入体一般为十几米至几十米，有些可达几百米，少数达1～2km。以接触交代变质成因为主的矿床，矿体距侵入岩体较近；以接触热变质成因为主的矿床，矿体距侵入岩体要远些。也有一些矿床分布在呈半岛状伸入侵入岩体内的碳酸盐岩楔状体中，或产于被包裹在侵入岩体内的碳酸盐岩捕虏体中，形成复杂的接触

带。

硅 灰石矿床的形成取决于地壳发展演化一定旋回中各类岩浆建造发育的程度和各时期碳酸盐岩的分布及构造条件等，其形成限于一定的时期。中国硅灰石矿床大多赋存 在寒武纪以来的盖层建造中，主要产于石炭系和二叠系，其次为寒武系、泥盆系及志留系。与成矿作用有关的侵入岩主要是燕山期、印支期、海西期的中、酸性岩浆 岩。

中国已知硅灰石矿床主要分布于3个 地槽褶皱系：吉黑褶皱系是最重要的成矿构造单元，分布矿床多，规模大；其次为华南褶皱系和三江褶皱系；在扬子地台和华北地台边缘也有小规模分布。在这些构 造单元内，岩浆活动频繁，侵入岩分布广泛，与成矿有关的中、酸性侵入岩主要有：浅至中成花岗斑岩、斑状花岗岩、花岗闪长斑岩、正长闪长斑岩、石英斑岩等。 成矿围岩一般为含燧石结核，燧石条带等硅质成分的海相碳酸盐岩沉积建造。

二、 矿 床 类 型

中国已知具有工业价值的硅灰石矿床，按其成因分为接触热变质型、夕卡岩型(接触交代变质型)和区域变质型三种，以接触热变质型矿床为主，夕卡岩型矿床次之，区域变质型矿床较少。

(一) 接触热变质型矿床

常位于侵入岩与含硅质的碳酸盐岩建造外接触带角岩化—大理岩化蚀变带中，一般距侵入岩体几十米至千余米。矿床形成是由于富含硅质的石灰岩经侵入体热力烘烤发生接触变质而成。成矿过程是硅质灰岩中的SiO2和CaCO3经 侵入体的热变质作用，重新组合而形成硅灰石，一般没有外来物质带入。因此，矿体的形态、产状和物质在很大程度上受硅

质灰岩地层控制，也与侵入接触界面产状 有密切关系。矿床多具明显的层控特点，矿体形态一般呈层状、似层状、透镜状，产状多与围岩一致，只有在构造复杂时才呈不规则状。

此类型矿床矿石矿物组分通常比较简单，如成矿前原岩中SiO2和CaO的比例近似硅灰石矿物理论值，成矿过程中的温度与压力适宜，成矿反应充分时，可由硅灰石单矿物组成；如成矿前原岩中造矿物质(石英和方解石)含量不匹配，或由于成矿反应不充分，则在矿石中残留有石英、方解石，其他伴生矿物有少量透辉石、石榴子石等。矿石中硅灰石矿物含量20%～70%，一般多在50%以上，富矿可达95%以上。矿石中SiO2和CaO含量高且稳定，Fe2O3等有害杂量含量较少，矿石质量较好。

此类型矿床的规模一般较大，矿体长度一般为数百米，部分可达1000m以上，宽几米至几十米，部分可达100m以上，矿床储量达到大型甚至特大型矿的很多，也有中、小型矿，由于形成环境和后期风化剥蚀，矿体埋深一般较浅，多适于露天开采。此类型矿床在中国分布较多，是目前主要的开采利用对象，共计保有的硅灰石矿石储量约占中国硅灰石矿总保有矿石储量的74%。吉林磐石市长崴子和梨树县大顶山、浙江长兴县李家巷、江西新余—上高以及辽宁、广东等地的硅灰石矿床均属此类型。

(二) 夕卡岩型矿床

绝 大多数分布在中、酸性侵入岩体与含硅质石灰岩外接触带上，少数产于侵入体内和围岩中。夕卡岩体常具带状结构，尤其是垂直于接触带方向更为明显，硅灰石通常 富集在主要夕卡岩矿物带的外侧，与大理岩带相过渡。其分带顺序一般从侵入体向外依次为：夕卡岩化侵入岩带—石榴石夕卡岩带—透辉石夕卡岩带—硅灰石夕卡岩 带—大理岩带。矿体的规模、形态及产状与接触界面的形状、产状和碳酸盐地层的产状有关。矿床规模以中、小型矿床多，成矿条件好的矿床也可达大型甚至特大型 矿。矿体形态多种多样，可呈似层

状、层状、透镜状以及各种不规则状，常由多个矿体断续出现组成矿带。矿体长度一般由几米至几百米，厚度由几米至四五十米， 个别达七八十米；埋深一般较浅，多不超过地表以下200m。

由于此类型矿床成矿与接触热变质型矿床的主要区别是参与形成硅灰石的SiO2主要由侵入岩体或其深部上升的硅质流体提供，CaCO3则 来自接触带的石灰岩，在早期夕卡岩阶段，经交代作用形成硅灰石交代岩－硅灰石夕卡岩，构成夕卡岩型硅灰石矿床。因此，矿石物质组成一般比较复杂，除主要为 硅灰石外，还有石榴子石、透辉石、绿帘石等夕卡岩矿物，以及交代残余的石英与方解石，有时有少量透闪石、绿泥石等，往往还有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿以及 铅、锌等金属矿物伴生。矿石品位一般属中等，含矿系数或硅灰石矿物含量按矿床平均多为40%～60%，个别可达68.68%。部分矿床矿石中由于共生、伴生矿物复杂，因此致使Fe2O3等有害杂质含量较高，有的矿床硅灰石矿与金属矿共生，采选较困难。

此类型矿床在中国的分布较广泛，从前寒武系至白垩系的碳酸盐岩地层的侵入接触带上均有发现，是中国目前又一较重要的开采利用对象，共计保有的硅灰石矿石储量约占中国硅灰石矿总保有矿石储量的26%。湖北大冶小箕铺(下马林)、江苏溧阳、湖南常宁、青海都兰等地的硅灰石矿床均属于此类型。

(三) 区域变质型矿床

主 要赋存于古老的区域变质岩系中。硅灰石矿是由于原岩为硅镁质的白云岩、石灰岩中，富含利于成矿的石英和方解石成分，在区域变质作用过程中，遇到由于某种原 因压力相对降低的条件下，产生岩石再造作用而形成。矿体为同生变质作用所形成，具有明显的层控特点，呈层状、似层状、透镜状整合产于硅质大理岩和斑状大理 岩中，有时也产于大

理岩和石英岩界面上。矿层稳定，矿床规模一般较大。矿石矿物组分较简单，大部分为硅灰石－石英－方解石型矿物组合，当原岩成分较复杂 时，可伴生少量石榴子石、透辉石和透闪石，铁、锰等有害杂质含量低。此类型矿床在美国、芬兰、肯尼亚、纳米比亚、印度等国，是重要的开采利用对象，而在中 国目前只在吉林南部浑江一带发现矿点。

三、 典 型 矿 床

(一) 吉林磐石市长崴子硅灰石矿床

属接触变质型矿床，位于吉黑地槽褶皱系吉林复向斜的西南缘。出露地层主要为石炭系中统磨盘山组和上统石嘴子组，以海相碳酸盐沉积岩为主。岩性为页岩、粉砂岩、硅质灰岩、燧石条带灰岩及白云质灰岩等，常呈互层产出，总厚度达1000m以上。地层呈北西310°方向延伸，单斜产出，倾向北东，不同部位产状有变化。矿区内断裂构造十分发育，燕山中期岩浆活动强烈，较早的一期以辉长岩- 闪长岩侵入为主，其后是以大规模正长岩-花岗岩的侵入为主，两期岩浆活动的侵入体，穿切和分隔了中、上石炭统地层，部分呈捕虏体状产出，改变了原来地层的 面貌。由于碳酸盐岩地层中发育硅质条带与结构，因此为成矿提供了物质来源。中、酸性岩体的侵入，在捕虏体中和侵入体的外接触带，由于接触变质作用而形成硅 灰石矿床(图4.14.2)。

图4.14.2吉林省磐石市长崴子硅灰石矿地质剖面图①

1.角岩；2.硅灰石化大理岩；3.硅灰石矿体；4.钾长花岗岩；5.花岗正长岩细粒花岗岩；6.细粒闪长岩；7.浅色辉长岩；8.辉长岩；①吉林地质局第一调查所

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矿体多呈不规则带状分布，在2km2矿区范围内，共有6条矿带，24个矿体。主矿体埋深不足100m，向深部矿化变弱，逐渐过渡为大理岩。区内夕卡岩化较弱，有透辉石、石榴子石、硅灰石等矿物单独或组合成不规则细脉，切割了早期由接触热变质作用形成的块状硅灰石矿体和矿体中残留的硅质团块。

6条矿带中，以Ⅱ号矿带的规模最大，矿石质量最好。矿带由5个矿体组成，总体产状为走向北西，倾向北东40°，倾角40°～60°，长度700～800m，宽度350～400m，厚度40～50m；单矿体平均厚度3～19m，上部矿体埋深85m，倾角较陡，下部矿体倾角较缓，埋深在250m以 上。矿石为致密块状构造的品位一般较富，也见有团块状，条带状构造；矿石结构有粒状变晶、花岗变晶、纤维柱状变晶、放射状变晶及斑状变晶等。矿石矿物成分 主要为硅灰石、脉石矿物以方解石、石英、透辉石为主，含少量片沸石、石榴子石、磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿及黄铜矿。硅灰石多为三斜低温硅灰石，极少数为假 硅灰石，呈白、灰白或淡粉色；晶体为他形—半自形，多呈纤维状、针状、柱状产出，除少数在矿石中显定向排列外，大部分排列无序；晶体粒度细小，一般长度为0.1～0.5mm，部分可达十几至几十毫米，长宽比约5∶1～10∶1。

本矿床矿石质量优良。矿石品位高，平均含矿率78.10%，硅灰石矿物平均含量61.06%～73.66%；矿石化学成分比较稳定。硅灰石的形成主要是硅质灰岩受侵入体热力作用重结晶的结果，没有大量新物质的带入，有害杂质含量低，其中：SiO2 47%～58%，CaO 38%～47%，Al2O3 0.2%～1.07%，MgO 0.63%～1.55%，Fe2O3 0.06%～0.24%。矿区内矿石风化深度一般为2～3m，原生矿在长期酸性雨水的淋滤下，可分解为CaCO3和SiO2，使矿石品位降到18%～30%。该矿床规模为特大型，已开采利用10余年，是中国硅灰石主要产地之一，产品以原矿石为主，远销德国、日本等地。

(二) 吉林省梨树县大顶山硅灰石矿床

该矿床属接触热变质型矿床，位于吉黑地槽褶皱系的西部。矿区内在海西运动晚期，有大规模的花岗岩侵入，使原本分布广泛的石炭系地层，被穿插、吞蚀而呈长1000m宽500m的捕虏体。石炭系上统石嘴子组地层的主要岩性为结晶灰岩、大理岩、燧石条带大理岩或燧石结核大理岩，呈北西-南东分布，倾向南西。矿体分布于距侵入岩体约20～1000m的范围内，侵入接触带的外带燧石条带大理岩，原岩为富硅质的碳酸盐岩，受侵入岩体热力作用，在成矿构造有利部位形成接触热变质硅灰石矿床(图4.14.3)。

图4.14.3吉林省梨树县大顶山硅灰石矿地质简图①

1.第四系覆盖层；2.含镁锰矿化灰岩；3.灰白色含硅质团块中层大理岩；4.含硅质团块燧石条带大理岩化灰岩；(上层硅灰石岩矿体)；5.灰白色中厚层质纯大理岩；6.含硅质团块燧石条带大理岩化灰岩(下层硅灰石岩岩体)；7.灰黑色结晶灰岩；8.透辉石硅灰石夕卡岩；9.花岗斑岩；10.结晶岩；①吉林地质局第一调查所

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矿体形态为层状、似层状。矿石具致密块状构造、纤维状、放射状变晶结构。矿石矿物组分主要为硅灰石、属三斜低温硅灰石，脉石矿物主要是石英、方解石、少量透辉石。矿石品位中等，含矿率平均61.4%。矿石质地优良，矿物结晶好，杂质含量低，Fe2O3含量0.1%。矿山已开采利用10几年，是中国硅灰石的主要产地之一。

(三) 湖北大冶市小箕铺(下马林)硅灰石矿床

该 矿床属夕卡岩型矿床。湖北大冶—阳新一带的阳新岩体及东部的丰山洞小岩株侵入石炭系、二叠系、三叠系碳酸盐岩层中，在有利的构造部位，因为接触交代变质作 用，形

成了一系列夕卡岩型硅灰石矿床，常与成因不同的夕卡岩型铜矿在空间上伴生，小箕铺矿床就是其中之一。矿床位于龙角山倒转向斜东南倒转翼，阳新闪长岩 体的西南缘。出露地层由二叠系下统栖霞组中、上部含燧石结核和条带灰岩与厚层灰岩组成，走向北东东至近于东西向分布，倾向南东，倾角72°。燕山期阳新花岗闪长岩的侵入，破坏了原来的地层面貌，使其变得支离破碎，有的形成捕虏体。由于侵入岩体的强烈影响，因此使呈捕虏体产出的石灰岩普遍发生夕卡岩化，位于岩体边缘的捕虏体经充分交代形成接触交代型硅灰石矿体(图4.14.4)。

图4.14.4湖北省大冶市小箕铺硅灰石矿地质简图①

1.残坡积层；2.厚层大理岩；3.含燧石硅灰石大理岩；4.厚层条带状大理岩；5.含燧石硅灰石大理岩；6.透辉石石榴石夕卡岩；7.含透辉石石榴石硅灰石矿体及编号；8.中细粒闪长岩；9.细粒闪长岩；①据曲元贵等引自湖北非金属矿地质公司

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矿区从东至西依次分布大小不等的5个透镜状矿体,产于接触带夕卡岩中,呈北东60°至南西240°方向断续分布，总体倾向南东，倾角60°～70°。矿区内夕卡岩化有明显分带现象，矿体通常位于夕卡岩体中心，向外为石榴石夕卡岩、透辉石夕卡岩，呈环状包围硅灰石夕卡岩，5个矿体地表出露长度22～190m，宽度6～75m，斜深6～45m，其中以Ⅲ号矿体的规模较大。

矿 石矿物组成主要为硅灰石(含量50%～75%)，脉石矿物主要有石榴子石(含量10%～20%)、透辉石(含量5%～10%)，含少量方解石、蛋白石、石 英、绿帘石、符山石等，并含有斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿等金属矿物。硅灰石呈白色，部分为灰、棕色，晶体

多为长柱状、放射状、纤维状及束状集合体，长一般为 1～10cm，有的可达80cm，个别达150cm，短的仅1mm，属三斜低温硅灰石。矿石结构一般为粗粒纤维状变晶结构，块状构造或部分为斑杂状或团块 状构造。矿石化学成分中SiO2平均为50.23%、CaO平均为44.9%，除部分矿石Fe2O3含量大于2%外，其他杂质含量较低。矿石含矿系数一般 在64%～89%。矿床规模为小型矿，矿石质量较好，是中国发现和利用最早的硅灰石矿床，已开采近20年。

硅灰石矿资源开发阶段

一、 地 质 勘 查

全国矿产储量委员会《硅灰石矿地质勘探规范(试行)》将中国硅灰石矿床勘探类型分为4类，划分硅灰石矿床勘探类型的地质因素等级见表4.14.5。

表4.14.5划分硅灰石矿床勘探类型的地质因素等级表

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(1) 第一勘探类型 矿体规模大，厚度稳定，形态简单，含矿系数变化稳定。此类型矿床目前国内尚未发现。

(2) 第二勘探类型 矿体规模较大，厚度较稳定，形态较简单，矿床构造简单，含矿系数变化较稳定。属于此类型的有浙江省长兴县李家巷等矿床。

(3) 第三勘探类型 矿体规模较大,厚度较不稳定，形态较复杂，含矿系数变化较不稳定，矿床构造较复杂。属于此类型的有吉林省磐石市长崴子等矿床。

(4) 第四勘探类型 矿体规模小，厚度不稳定，形态复杂，含矿系数变化不稳定，矿床构造复杂。属于此类型的有吉林省梨树县大顶山、湖北省大冶市小箕铺、广西壮族自治区平乐县南源洞等矿床。

中国硅灰石矿勘查阶段分为普查、详查、勘探3个阶段。各阶段的工作要求分别按照中华人民共和国国家标准《固体矿产普查总则》(GB/T13687-92)、《固体矿产详查总则》(GB/T13688-92)、《固体矿产地质勘探规范总则》(GB/T13908-92)及全国矿产储量委员会1987年颁发的《硅灰石矿地质勘探规范(试行)》执行。

对露采矿床，矿床勘探要控制矿体四周和露天采矿场底部的边界；对坑采矿床，要控制主矿体两端、上下盘边界和延深情况。矿体规模巨大者可以分段分期勘探。矿床勘探深度当前露采矿床一般为当地侵蚀基准面以下50m，坑采矿床一般不超过200～300m，勘探深度以下，可用稀疏工程控制其远景。

矿床勘探程度和各级储量比例主要根据矿床规模、矿床地质条件的复杂程度以及矿山设计规模和有关技术经济条件等因素综合考虑确定。对供矿山建设设计勘探范围内的各级储量比例要求如下：对大、中型矿床，如地质条件简单，建设规模与矿床规模相当，其B+C级储量不少于B+C+D级储量的70%，B级储量占B+C级储量的10%～25%；矿床规模大，建设规模小，应该按建设规模探求以满足矿山生产15～20a左右所需的储量，其中B级储量及B+C级储量所占比例亦分别为10%～25%和70%以上；地质条件复杂，以较密的工程仍难求得B级储量的矿床，可以不求B级储量，只探求C+D级储量，其中C级储量不少于C+D级储量的60%。对于小型矿床，如矿床地质条件简单，需建设机选厂的，可探求供首期开采2～3a所需的B级储量，其中C级以上储量占总储量的比例不少于60%；矿床地质条件中等或复杂，矿山规模不大，露天开采，可不探求B级储量，其中C级储量不少于C+D级储量的60%；矿床地质条件特别复杂，用较密的工程仍探求不到C级储量

的，只探求D级储量供边采边探。

硅灰石矿床勘查手段通常采用槽探、井探与钻探，在基岩出露不良地区，用槽探和浅井系统揭露地表矿体和各类地质体的界线。深部采用钻探工程。各勘探类型矿床的勘探工程间距可参照表4.14.6，供勘探工作中类比参考。中国硅灰石矿床勘查一般工业指标的矿石质量要求见表4.14.7，开采技术条件一般要求如下：对于露采矿床，最低开采标高一般不低于矿区附近侵蚀基准面以下50m，剥采比不大于3∶1，矿体最小可采厚度1～2m(当矿体真厚度小于最小可采厚度时，可用含矿系数米百分值圈定矿体)，夹石最小剔除厚度1～2m，矿床开采最终底盘最小宽度大于或等于20m，爆破安全距离和露采坑边坡角，可根据爆破方式及矿床工程地质条件在制订勘探矿床工业指标时明确；对于坑采矿床，矿体最小可采厚度1m，夹石最小剔除厚度1m。

表4.14.6硅灰石矿勘探工程间距(m)

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表4.14.7中国硅灰石矿床勘查一般工业指标矿石质量要求

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二、 矿 山 开 采

硅灰石矿的开采特点，由于是和石灰石共生，因此在露天开采的生产过程中往往可同时产出石灰石，如吉林铁汞山硅灰石矿露天开采剥离的废石即石灰石，且其量远大于硅灰石矿的矿石量，应当综合利用。

目前中国硅灰石矿的开采方法，大多数是露天开采。矿山开采规模据全国矿产储量委员会《硅灰石矿地质勘探规范(试行)》暂定为：年产硅灰石手选精矿大于5万t的为大型，5～1万t的为中型，小于1万t的为小型。

由于硅灰石矿的开采规模小，矿石产量少，因此其露天开采的开拓运输用得较多的是公路开拓。吉林梨树县铁汞山硅灰石矿，在采出硅灰石矿的同时又采出石灰岩矿石，总规模为32万t/ａ，其中大部分是石灰石矿石。汽车选用10t级自卸载重汽车。其他小型矿山用5t自卸载重汽车即可。浙江长兴县李家巷硅灰石矿是地下开采，采用斜井开拓。

硅灰石矿的露天开采工艺一般与石灰石矿山类似，中型矿山开采比较正规。以吉林梨树县铁汞山硅灰石矿为例，矿石及围岩致密坚硬、稳固性好，矿体呈似层状，工作面沿走向布置，台阶高度取10m。由于开采规模较小，设备规格也较小，因此穿孔爆破用SQ100J型潜孔钻机，孔径φ100mm，装载用966E型装载机，二次破碎与浅孔凿岩用YT-26型凿岩机，工作面运输用10t级的自卸载重汽车。开采用辅助设备规格也较小，推土机用D6H型。其他小矿开采多不正规，资源浪费严重。

地下开采工艺，浙江长兴县李家巷硅灰石矿是花岗岩体与燧石条带石灰岩接触变质成矿，矿体倾角较缓仅5°～15°，平均厚度2.5m，围岩顶底板完整稳定，脉内巷道多不支护，采空区裸露面积可达100～200m2采用空场法类的全面采矿法。工作面回采工艺：用手持式凿岩机打眼，孔深1.2m，浅孔爆破落矿，人工装车，运输用0.6t的矿车。经运输平巷、石门等运出。

三、 选矿与加工

(一) 选矿与加工方法

中国目前尚无硅灰石国家标准，国家建筑材料工业局1994年发布实施的建材行业标准《硅灰石》(JC/T 535-94)中关于硅灰石产品分类和技术指标见表4.14.1和表4.14.2。

中 国硅灰石矿一般品位较高，只需进行少量拣选即可得到特级、一级、二级硅灰石矿块。只有综合回收铜选厂尾矿中的硅灰石时，才用浮选和磁选方法除掉伴生的石 英、方解石和铁矿物，但由于成本高，因此应用不太广泛。硅灰石的加工主要是利用优质矿块，采用各种磨矿和超细粉碎设备生产各种规格的硅灰石粉，需要时也可 进行表面改性。

硅灰石粉的加工流程一般是：经拣选除去杂质的矿块送入颚式破碎机粗碎和中碎，然后进入雷蒙磨或其他干式磨矿设备进行磨矿，经过旋风分级获得硅灰石普通粉。该普通粉再送入流化床式或其他类型的气流粉碎机中进行超细粉碎，以获得超细硅灰石粉或针状硅灰石粉。

选矿用破碎设备：硅灰石破碎常用颚式破碎机。

加工用磨粉设备：包括普通粉磨设备和超细粉磨设备。普通粉磨设备常用的是雷蒙磨和高速冲击式磨矿机，主要用于生产200目、325目硅灰石粉；超细粉磨设备包括扁平式、循环管式、流化床式等气流粉碎机，主要用于生产小于10μm的超细硅灰石粉和针状粉。

(二) 选 矿 实 践

1.吉林省梨树硅灰石矿业公司

吉林省梨树硅灰石矿业公司与武汉工业大学合作，研制出LPM-630流化床式气流粉碎机，用于生产硅灰石超细粉(-10μm)。建成了一条年产200t硅灰石超细粉的示范生产线。

该生产线由粗碎、中碎、细碎、超细碎、产品收集等过程组成。硅灰石矿块首先经两段颚式破碎机破碎后，经提升机和给料仓，进入雷蒙磨进行磨矿，磨矿产品(325目)经旋风分级机收集后，经提升机、料仓和螺旋输送机给入LMP 流化床式气流粉碎机，磨细产品经该粉碎机自身所带的涡轮分级机分级后，送入产品收集器，得到最终超细硅灰石粉产品。

2.溧阳市明华矿产有限公司

溧阳市明华矿产有限公司地处江苏省溧阳市戴埠镇。该公司所属精细粉体材料公司自行研制生产了针状剥离机，专门用于硅灰石高长径比针状粉的生产。其流程为：硅灰石初级产品→剥离机→分级机→包装。经剥离机加工的60～200目硅灰石粉，长径比为20∶1。再经过风选后，长径比可达到30∶1。该生产线有8台剥离机，生产能力为2万t/a硅灰石针状粉。

(三) 主要深加工产品品种、用途

(1) 硅灰石细粉(0～38μm)主要用于陶瓷原料和釉料，造纸、橡胶、塑料的填料、油漆颜料等。

(2)硅灰石超细粉(0～10μm)主要用于油漆颜料、电缆、橡胶、塑料等填料。

(3)硅灰石针状粉(长径比10∶1及以上)主要用于油漆颜料、橡胶塑料增强剂、汽车离合器、制动器填料等。

(4)改性硅灰石粉主要用于电缆、橡胶塑料、树脂等的功能性填料和补强剂等。

硅灰石矿资源供需形势

一、 生 产 现 状

目前，中国生产的硅灰石产品有块粒、普通粉、细粉、超细粉、针状粉5类。

全国有硅灰石矿山企业60余家，一般规模较小。生产能力在1万(a·t)吨矿石量以上的矿山企业有8家：吉林省梨树铁汞山、大顶山、磐石、龙井；辽宁法库、建平；浙江省长兴；广西平乐(表4.14.8)。1996年中国硅灰石总生产能力为28万t以上。

表4.14.8中国主要硅灰石生产矿山的产量(万t/a)

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根据1996年美国《矿产品汇编》报道，世界主要硅灰石生产国有中国、美国、印度、墨西哥、芬兰等。1995年，中国硅灰石产量20万t，居世界首位，美国第二、印度第三。中国1991～1996年硅灰石产量见表4.14.9。

表4.14.9 1991～1996年中国硅灰石产量(万ｔ/a)

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二、 生 产 布 局

中国硅灰石矿山企业分布见图4.14.5，表4.14.10。硅灰石生产主要集中在吉林、辽宁、江苏、江西、浙江、湖北和广西等省区，其硅灰石产量占全国产量的80％以上。

表4.14.10中国主要硅灰石矿(生产企业)

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三、 供 需 形 势

1996年中国硅灰石可供量为24万ｔ左右。

当前，世界上应用的硅灰石主要分两类：高长径比硅灰石和磨碎级硅灰石。

1.高长径比硅灰石(10∶1，20∶1)

通常作为增强功能填料应用于塑料和橡胶(占总消费量19%～20％)、石棉替代品(占20％)、颜料和涂料(占2%～8％)等领域中。加入这种硅灰石可提高产品硬度、弯曲强度和撞击力，同时也可改进塑料的电学性质，提高其热稳定性。

2.磨碎级硅灰石

作为填料应用于陶瓷和冶金行业，其用量分别占硅灰石总消费量的40％和12％。

世界硅灰石的主要消费地区和国家有：欧洲、美国、日本、印度、墨西哥、中国等。欧洲地区的硅灰石主要消费领域在陶瓷业和冶金业；美国硅灰石的消费领域主要在塑料、炼钢、涂料和汽车工业；印度硅灰石的主要消费领域是陶瓷业和涂料业。

中国硅灰石的消费主要以作釉面砖、陶瓷坯料为主：陶瓷用量占50％；塑料、橡胶、涂料占30％；冶金保护渣、建筑材料、石棉代替品占20％。近年来，在油漆、涂料方面的用量稳步增长，已占总消费量的10％左右。目前中国硅灰石的国内市场供大于求，年消费量仅10万ｔ左右，其余部分主要出口国外。

世界主要硅灰石出口国有：中国、美国、印度、前苏联、墨西哥、芬兰等。主要硅灰石进口国有：日本、德国、法国、英国、韩国、泰国、丹麦、澳大利亚等。

中国硅灰石年出口量居世界首位，约占目前世界贸易量的1/3。1991～1995年中国硅灰石出口情况见表4.14.11。

四、展 望

硅 灰石是具有独特理化性能的多功能材料，已在冶金浇铸、建筑陶瓷、涂料、塑料等领域中得到广泛应用。随着低温快速烧成技术的推广，硅灰石在陶瓷生产中的用量 将不断增加，由于硅灰石的增强性能、低吸水性、热稳定性和传导性，以及化学纯净性等特点，因此使其作为填料在塑料生产中的使用量在迅速增长。随着科学技术 的发展，其应用领域还将越来越广。当前，国外已利用硅灰石作石棉代用品来生产保温建筑材料及其他材料，也可在许多方面作滑石、石棉、粘土、硅藻土、长石等 矿物材料的替代品，针状硅灰石超细粉用于农用塑料薄膜，可以大大提高其使用寿命。展望未来，硅灰石矿的应用前景广阔。中国硅灰石资源丰富、储量充足，可以 满足今后硅灰石矿业发展的需要。

图4.14.5中国主要硅灰石生产企业分布图

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表4.14.11 1991～1995年中国硅灰石出口情况

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