金屬礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用

PAGEPAGE13金屬礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用3.1貴金屬礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用貴金屬主要指鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）、金（Au）、銀（Ag）。主要用在信息產(chǎn)業(yè)、航天航空、環(huán)境污染治理（如汽車尾氣）及新能源開發(fā)。中國鉑族金屬（主要指Pt、Pd、Rh）的資源儲備、生產(chǎn)基地、科研院所和人才優(yōu)勢都集中在西部省區(qū)（如昆明貴金屬研究所），其中以甘肅和云南為主。金川集團(tuán)有限公司是采、選、冶配套的大型有色、化工聯(lián)合企業(yè)，生產(chǎn)鎳、銅、鈷、鉑族貴金屬、金、銀、原料化工等產(chǎn)品及相應(yīng)的系列深加工和鹽類產(chǎn)品，是國內(nèi)最大的鎳鈷鉑族金屬生產(chǎn)企業(yè)。公司擁有世界著名的超大型多金屬共生硫化鎳銅礦床，保有鎳金屬儲量450萬噸，銅金屬保有儲量近300萬噸。目前已形成年產(chǎn)鎳7.5萬噸、銅12萬噸、鈷2200噸、鉑族貴金屬2500公斤及70萬噸原料化工產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)能力。3.1.1金川公司提高貴金屬回收率的工藝探索金川鉑族金屬的提取與富集采取高鎳锍緩冷磨浮分離工藝，得到一次銅鎳合金、鎳精礦和銅精礦。鎳精礦送鎳系統(tǒng)處理，銅精礦送銅系統(tǒng)處理。一次銅鎳合金和鎳陽極泥熱濾渣經(jīng)合金硫化處理后返回磨浮，再進(jìn)行二次磁選分離，得到二次銅鎳合金，作為貴金屬系統(tǒng)的主原料提取貴金屬。該工藝存在的問題是：（1）目前貴金屬精煉、提純產(chǎn)生的外付溶液、外排廢水中含有部分貴金屬，含量在0.001g/l左右。（2）貴金屬精煉工藝裝備水平較為落后，基本為小型搪瓷釜、瓷缸、玻璃瓶、抽濾瓶、箱式抽濾槽等。（3）富集在加壓浸出渣和羰化渣中的貴金屬沒有處理工藝。需開展以下工作：（1）開發(fā)一種高分子聚合物，將貴金屬精煉、提純產(chǎn)生的外付溶液及外排廢水中的貴金屬加以回收。（2）開發(fā)研究一條切實可行的處理加壓浸出渣、羰化渣的工藝路線，要求處理后的物料可以跟現(xiàn)有的貴金屬生產(chǎn)線直接銜接，且貴金屬回收率達(dá)到98%以上。（3）提高回收率，從高鎳锍到貴金屬產(chǎn)品回收率達(dá)到96%以上。3.1.2金川公司新型萃鉑工藝的研究及應(yīng)用目前貴金屬全萃取工藝包括DBC萃金、S201萃鈀、N235萃鉑、P204萃取賤金屬、TBP銠銥分離。在N235反萃過程中，乳化現(xiàn)象嚴(yán)重，反萃率降低；有機(jī)相的循環(huán)周期短；對銥的共萃率較高；反萃液沉鉑困難。（1）反萃條件難以控制，反萃率較低，循環(huán)20批料液后降至90%左右；（2）銥共萃現(xiàn)象嚴(yán)重，循環(huán)20批料液后達(dá)到10%左右；（3）有機(jī)相循環(huán)周期較短，循環(huán)50批料液后有機(jī)相難以平衡、再生。選擇一種新型萃取劑或協(xié)萃劑，達(dá)到以下要求：（1）萃取率>99%，反萃率>99%，銥的共萃率<0.1%。（2）有機(jī)相循環(huán)周期>150批。（3）反萃液通過調(diào)整料液后，可以直接用氯化銨沉鉑，沉淀率>99.5%。（4）工藝必須具備連續(xù)生產(chǎn)的能力，適應(yīng)規(guī)模生產(chǎn)。3.1.3金川公司銀系列產(chǎn)品金川集團(tuán)的白銀生產(chǎn)是以副產(chǎn)品的形式從銅鎳礦中回收利用，2004年達(dá)到年產(chǎn)白銀54噸，但是金川集團(tuán)的白銀產(chǎn)品形式主要是銀錠和電解銀粉，在銀產(chǎn)品的深度加工方面還是一個空白，使得白銀的資源優(yōu)勢沒有得到更好的發(fā)揮。其中超細(xì)銀粉和銀電子漿料產(chǎn)品是其中的重點工作。擬開發(fā)產(chǎn)品：（1）硝酸銀硝酸銀目前得到的照相Ⅰ級硝酸銀樣品，每個雜質(zhì)元素指標(biāo)在0.2ppm-0.3ppm，需要進(jìn)行感光級硝酸銀制備工藝的研究，技術(shù)指標(biāo)要求產(chǎn)品中含有的每個雜質(zhì)元素要≤0.1ppm，就目前的技術(shù)設(shè)備、操作環(huán)境、分柝方法，下一步深度除雜工作將受到很大制約。（2）氰化銀、氰銀酸鉀產(chǎn)品主要用于電鍍工業(yè)，目前這項工作有待開展。（3）銀及銀合金已完成0.5μm-1μm球形超細(xì)銀粉的實驗室工作，分散性較好，在未來將考慮開發(fā)0.1μm-0.2μm高分散性球形超細(xì)銀粉和高分散性納米銀粉。（4）電子銀漿料在這方面是個空白，目前正在組建電子銀漿料實驗室，以厚膜銀電子漿料開發(fā)為重點，逐漸將產(chǎn)品開始延伸到樹脂漿料、貴金屬合金漿料和賤金屬漿料。（5）銀觸點材料在電工行業(yè)有廣泛應(yīng)用，考慮以Ag/SnO2、Ag/Cu、Ag/Ni等為重點進(jìn)行銀觸點材料的開發(fā)。銀抗菌材料是白銀新的應(yīng)用領(lǐng)域，與紡織品和食品衛(wèi)生工業(yè)相結(jié)合，開發(fā)硅酸鹽、鋯磷酸鹽等銀離子抗菌材料。3.1.4金川公司鉑族金屬催化劑系列產(chǎn)品的研制開發(fā)希望全面開展鉑、鈀、鋨、銥、釕、銠及錸、鈰、鋯等用途較廣的貴金屬、稀土催化劑的研制試驗；并逐步放大到公斤級水平并得到工業(yè)應(yīng)用性能評價。計劃建立蘭州金川科技園鉑族金屬催化劑小試、中試實驗室及性能評價實驗室、廢舊催化劑回收處理實驗室、研制出兩種型號的鈀炭催化劑，分別成功應(yīng)用到兩家制藥廠或精細(xì)化工企業(yè)，并得到由企業(yè)所給出的使用性能評價報告、確立兩種催化劑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的工藝技術(shù)條件。3.1.5金川公司稀土汽車尾氣凈化催化劑研制開發(fā)我國面臨的環(huán)保任務(wù)比較嚴(yán)峻，特別是近幾年隨著國內(nèi)汽車保有量的增加，汽車尾氣所產(chǎn)生的環(huán)保問題也日益突出，國家相關(guān)部門根據(jù)實際情況制定并出臺一系列的環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策和法規(guī)。這樣將極大拓寬催化劑行業(yè)的內(nèi)部空間，并為眾多的催化劑生產(chǎn)廠家?guī)砭薮蟮臋C(jī)遇。3.1.6光譜分析用鉑鈀基體（5N）研制利用金川自產(chǎn)99.99％的海綿鉑、海綿鈀為原料，研制出達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求的光譜分析用鉑鈀基體（5N）（純度＞99.999％的鉑、鈀基體）。3.1.7金川公司稀土汽車尾氣凈化催化劑研制開發(fā)目前，國內(nèi)企業(yè)介入汽車尾氣催化劑市場的最大制約瓶頸是技術(shù)問題，這些問題主要集中在以下幾個方面：1)對稀土復(fù)合氧化物添加少量貴金屬型三效催化劑的研究與開發(fā)。2)對非貴金屬三效催化劑的研究。3)對三效催化劑使用壽命的研究（抗老化，抗中毒）。4)單鈀型三效催化劑及稀燃型三效催化劑的研究與開發(fā)。國外已經(jīng)對此進(jìn)行深度研究，并取得許多成果。國內(nèi)也對此加大了研究力度，也取得一定的成果，并有工業(yè)化生產(chǎn)的能力。3.1.8昆明貴金屬研究所鈣鎂磷肥法冶煉鉑20世紀(jì)70年代，昆明貴金屬研究所利用云南優(yōu)勢資源磷礦石與含鉑金屬的橄欖石或蛇紋石在高爐中共熔，熔渣為優(yōu)質(zhì)的鈣鎂磷肥，貴金屬及銅、鎳富集在爐底的磷鎳鐵中。貴金屬品位可提高到600g/t。1t規(guī)模工業(yè)試驗成功。但為了年產(chǎn)100kg鉑族金屬，需要采掘20萬噸鉑礦、外加30萬噸磷礦石，此方案的產(chǎn)品是50萬噸鈣鎂磷肥，還有450t鎳和銅。目前企業(yè)因各種原因未能建成。3.1.9昆明貴金屬研究所加壓氧化酸浸預(yù)處理-加壓氰化-置換富集貴金屬對金寶山低品位鉑把浮選精礦，采用現(xiàn)有的火法工藝無法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效地處理。本文首次提出了浮選精礦直接加壓氧化酸浸預(yù)處理-加壓氰化-置換富集貴金屬的全濕法處理創(chuàng)新工藝。完成了新工藝的實驗室小試研究、放大驗證及50升高壓釜批量處理5kg浮選精礦的擴(kuò)大試驗。新工藝突破了傳統(tǒng)火法技術(shù)思路的局限，為我國低品位原生鉑礦資源的綜合開發(fā)利用提供了一條高效率、短流程、污染小、操作條件好的新技術(shù)途徑。工藝條件試驗分別考察了低品位鉑把浮選精礦加壓氧化酸浸預(yù)處理以及加壓氰化浸出過程中各種工藝控制條件及技術(shù)參數(shù)對銅、鎳氧化浸出率以及鉑、把氰化浸出率的影響。試驗優(yōu)選出的加壓氧化酸浸工藝條件為：浮選精礦濕磨至粒度98%-200目，反應(yīng)液固比L:S=4:1，硫酸用量20wt%，最高反應(yīng)溫度2000C，時間8h，體系氧壓恒定2.0MPa。Cu,Ni,Co等賤金屬加壓酸浸出率均達(dá)到99%以上。加壓氰化浸出條件為：氰化鈉用量2.5wt%，浸出反應(yīng)溫度1600C，恒溫1h,空氣氣氛，壓力2.OMPa，礦漿液固比L:S一4:1。最佳條件下的批量處理600g浮選精礦的小型放大驗證試驗結(jié)果表明，Pt,Pd二段氰化浸出率可高達(dá)98%以上。用50升高壓反應(yīng)釜進(jìn)行批量5kg的擴(kuò)大試驗結(jié)果重現(xiàn)了小試研究的各項指標(biāo)。全工藝鉑、把回收率從浮選精礦到貴金屬置換富集物達(dá)到:Pt90%-94%、Pd99%。富集物中Pt、Pd的品位高達(dá)56.0%~59.3%，與浮選精礦相比富集了六千多倍，加上Rh、Ir、Au、Ag，富集物中貴金屬品位達(dá)到70%~90%。Cu、Ni、Co金屬浸出率也達(dá)到99%以上。在擴(kuò)大試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了金屬平衡，就浮選精礦中S、Fe、MgO、SiO2及貴金屬等在流程中的走向與傳統(tǒng)的火法處理工藝進(jìn)行了對比討論。3.1.10中科院化工冶金研究所難浸金礦催化氧化酸浸預(yù)處理技術(shù)金精礦品位（g/t）金氰化率（未，%）金氰化率%陜西洛南1801899.0江西洋雞山23.12297.0廣西某礦1461.496云南鎮(zhèn)遠(yuǎn)491492湖南會同50007096.7廣西金牙56.340993.2錳礦資源綜合利用3.2.1電解制金屬錳中國的電解錳工業(yè)建立于1956年，至今已有近50年的歷史。隨著市場對于金屬錳需求量的增大，以及國內(nèi)錳礦資源的不斷被發(fā)現(xiàn)，中國電解錳工業(yè)快速成長。1992年中國電解錳的生產(chǎn)能力僅為4萬t/a。到2004年底，中國電解錳生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到100萬t/a，實際產(chǎn)量達(dá)到49.49萬t。中國已成為世界上電解錳的最大生產(chǎn)國、最大消費國和最大出口國。目前，全國有約150家電解錳企業(yè)，其中貴州30余家，2004年實際產(chǎn)量為10多萬t；湖南約50家（其中3萬t以上有8-9家），2004年產(chǎn)量為20萬t；重慶近20家，2004年實際產(chǎn)量為10萬t；廣西電解錳工業(yè)發(fā)展很快，現(xiàn)已有25家企業(yè)，2004年產(chǎn)量約5萬t。由于電解錳產(chǎn)品的90％－95％用于鋼鐵工業(yè)，是煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑。鋼鐵工業(yè)的發(fā)展將對電解錳行業(yè)提出更多的需求。預(yù)計未來兩年受鋼鐵生產(chǎn)增長的影響，我國電解錳產(chǎn)量將保持15％左右的年增長率。早在1920年，英國的A.J.Allmand，A.N.Campbell用陶瓷隔膜電解出了金屬錳，然而直到40年代中期，電解錳才真正進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。1935年，美國礦山局的R.S.Dean用碳酸錳礦石加硫酸制取硫酸錳，以SO2為添加劑，在隔膜電解槽中低電流密度長時間電解（48h），制得金屬錳，從此確定了電解錳的工業(yè)制造方法。上世紀(jì)六十年代，SeO2電解添加劑用于電解過程，使電解電流效率大大提高，改善了電解環(huán)境。目前，這種方法仍然為電解錳生產(chǎn)工業(yè)所普遍采用（下圖）。電解錳工業(yè)的基本化學(xué)原理包括：錳礦石的浸出：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2礦石中各種雜質(zhì)的同時浸出：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2OMeO+H2SO4=MeSO4+H2O(Me=FeCuCoNiMg)電解錳工業(yè)的基本化學(xué)原理包括：軟錳礦氧化Fe2+，水解凈化除Fe3+：MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2OFe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+硫化物除雜：MeSO4+RS=RSO4+MeS(Me=ZnCuCoNiMg)電解錳工業(yè)的基本化學(xué)原理包括：錳的陰極電解析出、析氫副反應(yīng)：Mn2++2e=Mn2H++2e=H2(g)電解錳是一個高能耗、高污染的行業(yè)，電解生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生污染。目前我國電解金屬錳廠家已經(jīng)達(dá)到150多家，生產(chǎn)能力超過100萬t，每年產(chǎn)生約600萬t廢渣，800多萬t廢水以及80多t噸廢氣。3.2.2錳共生礦的綜合利用方法（1）鐵錳鉛鋅礦以一種生物制劑KZSH01作為還原劑與軟錳礦直接發(fā)生氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)放出的熱量足以激發(fā)后續(xù)反應(yīng),反應(yīng)過程中,MnO2轉(zhuǎn)化為MnO,Fe2O3轉(zhuǎn)化為不溶于硫酸的Fe3O4,Pb和Zn以氧化物形式存在。以硫酸浸出時,Mn和Zn進(jìn)入浸出液,磁選可回收Fe3O4,Pb和Ag進(jìn)入渣中,實現(xiàn)Mn與Fe分離并綜合回收其他金屬。（2）無溶劑法或少溶劑法制錳硅合金高硅酸性錳礦采用無熔劑法或少熔劑法工藝生產(chǎn)錳硅合金,既可提高錳和硅的回收率,增加鐵合金產(chǎn)量,使錳礦資源得到更充分的利用;又可降低能耗和原料的消耗,使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低,經(jīng)濟(jì)效益提高。電爐冶煉錳硅合金的主要設(shè)備和工藝與電爐冶煉高碳錳鐵基本相同,熔劑法冶煉高碳錳鐵的堿度通常為1.3左右,冶煉錳硅合金的堿度約為0.7。此外,冶煉錳硅合金與冶煉高碳錳鐵相比需要有較高的爐膛溫度，可使錳的還原率有所提高。但溫度過高,可使液態(tài)金屬錳的揮發(fā)率顯著升高,造成錳的損失和能源的浪費。被還原進(jìn)入金屬熔體的硅和錳易于生成穩(wěn)定的錳硅化合物,可顯著降低熔體中錳和硅的活度,既有利于錳和硅的還原,又有利于抑制錳的揮發(fā)。因此,冶煉錳硅合金時,盡管爐膛溫度明顯提高,但錳的揮發(fā)損失與生產(chǎn)高碳錳鐵相比并沒有明顯的差異。冶煉錳硅合金過程中,只要爐渣具有足夠的流動性,就無需配加石灰,這樣既可降低原料的消耗,又可減少渣量。（3）直接濕法冶煉錳、銀、硫混合原生礦主要有用礦物為菱錳礦、硫錳礦,其次為少量的薔薇輝石和氧化錳礦,硫化礦(除硫錳礦外)種類繁多,包括黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、藍(lán)輝銅礦、黃銅礦和銅藍(lán)等,但含量都不高,脈石以粘土、石英為主,其次為方解石以及少量的石膏、白云石、滑石。在主要含錳礦物中,菱錳礦和硫錳礦常組成集合體,且相互緊密共生組成礦石的基質(zhì)部分。主要雜質(zhì)礦物中,與錳連生最密切的是硫化礦物和石英,與粘土關(guān)系不密切?；旌显V成分見表2（Ag的單位為g/t）MnFeSCuPbZnAgAl2O3MgOCaSiO2燒失37.021.397.880.450.860.992203.960.51.7110.925.14用直接濕法冶煉工藝對混合原生錳礦石中錳、銀、硫的綜合回收利用。直接用原礦制備硫酸錳和高純硫酸錳再以硫酸錳為錳基鹽,制化學(xué)二氧化錳、四氧化三錳等高附加值的錳系列產(chǎn)品,利用混合原生錳礦石中錳、硫含量高,其它雜質(zhì)含量相對較低,適合直接浸取的特點,通過對原礦進(jìn)行破碎、磨礦、浸出、除雜、洗滌、凈化的辦法,用礦石直接浸取制備硫酸錳及高純硫酸錳進(jìn)一步深加工制取高附加值錳系列產(chǎn)品化學(xué)二氧化錳和電子級四氧化三錳。用原礦濕法冶煉制備化學(xué)二氧化錳和電子級四氧化三錳的試驗結(jié)果表明,錳的回收率達(dá)到95%以上,硫得到了很好的利用和回收,銀得到了進(jìn)一步富集。（4）錳銀礦綜合利用錳銀礦石的處理方法主要是選礦富集、火法冶煉、濕法浸出,選礦富集法是為了處理品位較低的礦石,但只能獲得錳銀混合精礦;火法冶煉是在高溫下,通過加入添加劑改變銀的賦存形態(tài),從而達(dá)到提取銀的目的,成本不是很高,能綜合回收多金屬礦石,但必須加強(qiáng)環(huán)境保護(hù);而濕法浸出法是通過加入化學(xué)藥劑或細(xì)菌把錳和銀兩種有用元素溶解到溶液中,是有發(fā)展前途的方法,但必須找到價格低廉的浸出藥劑和合適的細(xì)菌。選礦富集法對品位低的錳銀礦石,采用直接提取方法,很難獲得很高的回收率,藥耗和能耗都比較大,因而成本高、經(jīng)濟(jì)效益差,故只能用選礦的方法加以富集。由于軟錳礦、硬錳礦等錳礦物具有弱磁性,采用強(qiáng)磁選予以富集,同時將錳礦物中的銀回收,而強(qiáng)磁尾礦中和硫化銀礦物和自然銀再以浮選方法予以富集。因此,一般采用強(qiáng)磁—浮選工藝或單獨磁選工藝流程?；鸱壳暗幕鸱ㄖ饕校阂糟U捕銀法、氯化焙燒法、離析法、硫酸化焙燒法等，在這僅介紹離析法。離析法其反應(yīng)過程是在中性或弱還原性氣氛中,將錳銀礦石與少量氯鹽和碳質(zhì)還原劑一起加熱到600—900℃濕法1）兩步浸出法兩步浸出法有二氧化硫法、苯胺法、兩礦法、硫酸亞鐵法等，用的較多的是二氧化硫法、硫酸亞鐵法。二氧化硫法：韓勇等將將礦石給入浸出槽中,加水制漿,在室溫下通入二氧化硫,氧化錳被二氧化硫還原為氧化亞錳,并溶于硫酸,生成硫酸錳,再經(jīng)過濾,除雜后送氰化工藝,銀和錳的浸出率都達(dá)到95%以上。此法成本低廉。只是無法獲得單一純凈的錳鹽,而且必須有充足的氣源,并要防止環(huán)境污染。這種方法是目前研究成果當(dāng)中效果最好的方法之一。硫酸亞鐵法：可以利用酸洗廢液中的硫酸亞鐵作為還原劑,成本低,只是用量比較大,在印度已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。陳藎等[6]在酸性介質(zhì)中,用硫酸亞鐵加糖類PC還原二氧化錳,浸錳渣再氰化提銀,獲得較好回收率,錳浸出率為95%,銀浸出率為84.9%,全部作業(yè)在常溫下進(jìn)行。2）同時浸出法同時浸出法就是在礦漿中加入化學(xué)藥劑,使MnO還原和Ag氧化同時進(jìn)行,使錳和銀溶解到溶液中,再進(jìn)行分離和提取。包括硫代硫酸鹽法、酸性硫脲法。3.2.3貧礦的化學(xué)處理貧錳礦化學(xué)組成為Mn17％~30％，F(xiàn)e2％~30％，SiO22％~30%,Al2O31%~10%,CaO1%~10％，MgO0.1％~5％，其中大部分錳礦含鐵﹥10％，含SiO2﹥20％。其他重金屬﹤1％。（1）貧錳礦中SiO2的回收目前國內(nèi)進(jìn)行錳礦浸出時，一般在達(dá)到浸出終點后調(diào)整pH值至6.8-7.0，使浸出液中Fe3+和Al3+以Fe(OH)3和Al(OH)3的形式沉淀出來，并進(jìn)行固液分離,得到的渣相成分主要為Fe、Al、SiO2、Ca、Mn、SO42-，渣量很大，每處理1t錳礦產(chǎn)生0.6t渣，可以依據(jù)下列流程進(jìn)行SiO2的回收。（2）貧錳礦中鐵的回收將二次渣漂洗并溶于稀酸中，調(diào)整pH為9左右，選擇性沉淀出鐵，同時除去渣中的MnSO4和Al(OH)3。上述可得到的渣相含有純度很高的Fe(OH)3，每處理1t錳礦能得到0.2t以上的含鐵渣，將含鐵渣可得氧化鐵紅產(chǎn)品，將渣還原焙燒可得到氧化鐵黑產(chǎn)品，同時，這種渣還能作為直接還原和燒結(jié)煉鐵的原料。（3）貧錳礦中重金屬和稀貴金屬的回收湖南和廣西不少礦床伴生有Co、Ni、Zn、Pb等重金屬和Au、Ag等稀貴金屬。尤其是Co和Ni含量可達(dá)到1%以上，部分礦床伴生的Ag含量也相當(dāng)高，達(dá)到300-500g/t。3.2.4處理低品位錳礦的方法（1）硫酸鹽法在硫酸鹽法中，可直接用硫酸對碳酸錳礦或經(jīng)過還原的氧化錳礦進(jìn)行浸出，這是處理錳礦石最傳統(tǒng)的濕法冶金方法，對于既有高價又有低價錳的中間錳礦石，如褐錳礦、黑錳礦可以用硫酸-亞硫酸聯(lián)合浸出。（2）亞硫酸浸出對于二氧化錳礦可直接用亞硫酸浸出，用SO2浸出軟錳礦的工藝特點是用MnO2礦漿做吸收劑，吸收溶于水的SO2氣體，直接轉(zhuǎn)化為硫酸錳和連二硫酸錳，連二硫酸錳不穩(wěn)定，遇熱分解，離解為MnSO2和SO2；美國礦業(yè)局E.S.Leaver曾報道，在相當(dāng)?shù)偷臏囟认?，SO2通過兩個旋轉(zhuǎn)圓筒逆流通過低品位礦漿生產(chǎn)硫酸錳溶液。3.2.5電解錳渣綜合利用（1）電解錳渣中錳的形態(tài)錳的形態(tài)123平均值總錳5.754%6.196%6.158%6.036%水溶性錳離子2.9033.1473.1073.052%碳酸錳鹽2.4942.6072.5582.552%二氧化錳0.4120.4380.4430.431%錳渣中的錳元素的各種存在形態(tài)相對穩(wěn)定，且即總錳≈水溶性錳離子+碳酸鹽式錳離子+二氧化錳。主要以水溶性錳離子和碳酸錳鹽的形式存在。二氧化錳的含量較少，且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不會發(fā)生遷移，因此不會對環(huán)境造成影響。在此錳渣中碳酸錳鹽的含量大約占總錳的42%，說明此電解錳廠對浸出反應(yīng)的控制、工藝條件和工藝方法上還需要做進(jìn)一步的改進(jìn)，提高錳的利用率。由于這部分錳元素溶于酸而不溶于水，只有很小一部分會隨著雨水析出或滲入地下水，對環(huán)境影響不大。在此錳渣中水溶性錳離子達(dá)到了總錳的50%。錳渣中的水溶性錳離子的含量是由工藝條件決定的，是電解錳的有用成分，結(jié)合電解錳的生產(chǎn)工藝可知，這部分錳元素主要是在壓濾過程中產(chǎn)生的，因此，可以在電解錳的生產(chǎn)過程中通過改變壓濾工藝或二次壓濾來回收利用這部分錳元素。（2）電解錳渣的處置在目前，錳渣最廣泛的用途就是將錳渣粉磨后用作水泥混合材及混凝土摻合料。但筆者認(rèn)為錳渣中含有大量的錳及其他金屬元素，還應(yīng)有更為廣闊的利用空間。在秀山電解錳渣主要是堆存，未尋求到合理的利用途徑。（3）電解錳渣硫酸回浸法制取硫酸錳在其他條件相同的情況下，在液固比小于3：1時，隨著液固比的增加，錳的浸出率變化較大。這主要是由于液固比太小時，電解錳渣沒有和酸充分反應(yīng)所致。當(dāng)液固比超過3：1時，再增加酸的用量，發(fā)現(xiàn)其浸出率變化不大。且當(dāng)液固比為3：1時，其浸出率才已經(jīng)達(dá)到96.1%，說明當(dāng)液固比達(dá)到3：1時，酸與渣反應(yīng)基本完成。當(dāng)酸濃度小于20%時，隨著酸濃度的增加，錳的浸出率也隨之增加，這是由于隨著酸濃度的增加，溶液中硫酸分子隨著增多。但當(dāng)硫酸濃度達(dá)到30%時，錳的浸出率反而降低，與文獻(xiàn)[4]中的現(xiàn)象相似，有可能是由于酸濃度增加時，浸出液中的硅、鋁增多，致使溶液粘稠，過濾時錳被吸附所致。隨著反應(yīng)時間的增加，浸出率也隨之增加，當(dāng)反應(yīng)時間為3小時時，其浸出率已經(jīng)達(dá)到96%，反應(yīng)基本完全?？紤]到成本的因素。我們選擇最佳的反應(yīng)時間為3小時。隨著反應(yīng)溫度的增加，浸出率也隨之增加，當(dāng)反應(yīng)溫度為90℃時，其浸出率已經(jīng)達(dá)到96%，反應(yīng)基本完全。考慮到高溫的危險性和困難性及成本的因素。我們選擇最佳的反應(yīng)溫度為90℃處理方法錳的浸出率錳的回收率MnSO4·H2O純度備注硫酸回浸法96%85%91%達(dá)到國家3級硫酸錳標(biāo)準(zhǔn)銨鹽焙燒法83%78%98%達(dá)到國家飼料級硫酸錳標(biāo)準(zhǔn)（4）電解錳渣銨鹽焙燒法制取硫酸錳基于硫酸銨在一定溫度下可將礦物中的錳轉(zhuǎn)化成可溶性錳鹽，在實驗中就可以將電解錳渣置于瓷坩堝中，與銨鹽混勻，置于馬弗爐中，在一定溫度下焙燒，使電解錳渣中的碳酸錳鹽和二氧化錳轉(zhuǎn)化成可溶性的硫酸錳，將焙砂用熱水浸出，過濾，分別考慮渣與銨鹽的比例、焙燒溫度、焙燒時間對錳的浸出率的影響。當(dāng)銨礦比小于1：1時，改變銨礦比，錳的浸出率變化較大，說明銨礦比小于1：1時，銨的用量還不夠。當(dāng)銨礦比大于1：1時，再增加銨的比例，錳的浸出率變化不大。焙燒時間為1小時時，錳的浸出率最大，此后再延長焙燒時間，其浸出率反而降低，可能是由于硫酸錳在長時間高溫下被進(jìn)一步分解成不能用水浸出的氧化錳所致。當(dāng)焙燒溫度超過450℃時，錳的浸出率反而降低，這可能是由于溫度過高，碳酸錳分解出來的氧化錳鋇進(jìn)一步氧化高價錳不能與硫酸銨反應(yīng)所致。3.2.6錳礦、錳矸石、電解錳渣做錳肥（1）小麥加入錳的各處理中小麥的株高、穗長、穗粒數(shù)、百粒重等均比對照有所提高，其中株高比對照增長了5.93~10.58%，說明錳促進(jìn)了小麥的生長，而穗長、穗粒數(shù)、百粒重等分別比對照增長了4.06~6.22%、17.8~25.9%、8.74~13.4%。這說明,在此種土壤上施錳尾礦不僅能促進(jìn)前期的營養(yǎng)生長,而且在后期的光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)移中起著非常重要的作用。不同的發(fā)育期，施錳處理的小麥葉綠素均比對照有顯著的提高，特別是在拔節(jié)期和孕穗期。拔節(jié)期葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量分別增加了4.44-14.8%、10.5-14.8%和10.6-13.7%，而孕穗期則分別增加了19.3-34.0%、17.4-22.4%、18.1-26.8%。小麥在各錳處理下，其莖葉錳濃度和籽粒錳濃度均高于對照A，籽粒錳濃度比對照提高了37.5%~55.8%，特別是B組籽粒的含量達(dá)到了34.23mg.kg-1，而籽粒錳濃度是反映植株后期錳營養(yǎng)狀況的一個重要指標(biāo)，C組增長的幅度最低，這與錳渣中的錳的形態(tài)以及錳渣的pH值有關(guān)。但是C組小麥的莖葉錳濃度增長的幅度就較大，這說明在小麥生長的前期錳營養(yǎng)充足，促進(jìn)了小麥莖葉中錳的吸收。（2）辣椒以重慶碳酸錳尾礦（錳矸石、錳渣）為主要原料，通過盆栽實驗研究錳尾礦中錳對辣椒生長、產(chǎn)量和錳素營養(yǎng)的影響。研究結(jié)果表明，投加一定量的錳尾礦后，使得辣椒生長期、初花期和果實膨脹期的葉綠素總含量分別提高了12.6~28.7%、7.18~12.1%和9.70-13.7%，顯著改善了辣椒的株高、莖粗、果長、鮮果重和產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)性狀，比對照分別提高了11.9~25%、18.6~25.6%、20.7~35.4%、10.4~27.6%和11.4~65.7%，而辣椒果實和莖葉的吸錳量分別也提高了11.7~23.4%和33.9~62.8%。本文研究結(jié)果為綜合利用重慶的錳尾礦作為微量元素肥料提供理論依據(jù)。（3）蘿卜以重慶碳酸錳尾礦（錳矸石、錳渣）為主要原料，通過盆栽實驗研究錳尾礦中錳對辣椒生長、產(chǎn)量和錳素營養(yǎng)的影響。研究結(jié)果表明，施加錳的B、C、D、E組的株高、葉片數(shù)和展幅都有較大的提高，分別比對照增長了9.56~17.0%、1.7~21.9%、16.6~29.7%，說明錳在一定程度上促進(jìn)了作物的生長。3.3鍶礦資源綜合利用3.3.1概述鍶有“金屬味精”之稱,在金屬、非金屬材料、橡膠、涂料等有機(jī)材料中,添加適量的鍶及其化合物，都可以改變其某種性能或使其具有特殊的性能，因其用途廣泛，市場前景看好。目前，世界上已開發(fā)的鍶產(chǎn)品有六大類50多種，其中用途最廣、用量最大的鍶產(chǎn)品是碳酸鍶、硝酸鍶、鉻酸鍶、鐵酸鍶。碳酸鍶目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于彩色顯像管、磁性材料、電子陶瓷、金屬冶煉、功能材料、軍工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。隨著世界工業(yè)的不斷發(fā)展，鍶的使用領(lǐng)域也隨之而逐步擴(kuò)大和\o"變化"變化。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，人們用氫氧化鍶于制糖業(yè)，以提純\o"甜菜糖"甜菜糖漿；兩次\o"世界大戰(zhàn)"世界大戰(zhàn)\o"期間"期間，鍶化合物廣泛用于生產(chǎn)煙火及信號彈；20世紀(jì)二三十年代，用碳酸鍶作\o"煉鋼"煉鋼的\o"脫硫"脫硫劑，以除去硫、磷等有害雜質(zhì)；50年代，在電解鋅生產(chǎn)中，用碳酸鍶\o"提純"提純鋅，其純度可達(dá)99.99%。20世紀(jì)60年代末，碳酸鍶廣泛用作\o"磁性材料"磁性材料；鈦酸鍶用于電子計算機(jī)存儲器，氯化鍶用作火箭燃料；1968年發(fā)現(xiàn)碳酸鍶\o"屏蔽"屏蔽X射線的\o"功能"功能，并將其應(yīng)用于彩色電視機(jī)熒屏玻璃，現(xiàn)需求量正在大幅度增長；鍶在其他領(lǐng)域中也不斷地擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。從此，鍶\o"碳酸鹽"碳酸鹽和其他鍶化合物(鍶鹽)作為重要的\o"無機(jī)鹽"無機(jī)鹽原料，受到人們\o"普遍"普遍的\o"關(guān)注"關(guān)注與\o"重視"重視。(1)硫酸鍶(SrSO4)比重3.96，\o"溶點"溶點1580℃，為白色粉末，溶于熱濃硫酸，微溶于水、稀鹽酸和稀\o"硝酸"硝酸。\o"硫酸"硫酸鍶是天青石礦物的主要化學(xué)成分，是生產(chǎn)碳酸鍶的原料，主要用于煙火、陶瓷工業(yè)和作\o"燒堿"燒堿的脫鐵劑。(2)碳酸鍶(SrCO3)比重3.7，熔點1497℃。碳酸鍶是目前運用最廣的鍶化合物，用它制造的\o"玻璃"玻璃能\o"吸收"吸收X射線，是生產(chǎn)\o"彩色電視"彩色電視\o"陰極射線管"陰極射線管和熒光屏的原料，但碳酸鍶的\o"純度"純度要求高(Sr／BaCO3＞98%）。在冶金工業(yè)中可作制取高純鋅精煉的脫鉛劑。(3)硝酸鍶［Sr(NO3)2］比重2.986，熔點570℃。硝酸鍶是\o"氧化劑"氧化劑，與\o"有機(jī)物"有機(jī)物\o"接觸"接觸、\o"摩擦"摩擦、\o"碰撞"碰撞、遇火能引起燃燒和\o"爆炸"爆炸，發(fā)出深色火焰。因此\o"硝酸鍶"硝酸鍶主要用于制造\o"紅色"紅色煙火和各種\o"信號彈"信號彈、\o"火焰"火焰筒、\o"火柴"火柴。(4)鉻酸鍶(SrCrO4)比重3.9，向\o"油漆"油漆中加入鉻酸鍶，可形成一層防腐層，該\o"防護(hù)"防護(hù)層可以有效地保護(hù)鋁，尤其是飛機(jī)機(jī)殼和船體。因此鉻酸鍶主要用于制造\o"防銹顏料"防銹顏料。(5)鐵酸鍶(SrFe12O18)\o"具有"\o"具有"具有較高的\o"矯頑力"矯頑力、\o"良好"良好的\o"熱阻"熱阻性、\o"電阻"電阻性及\o"化學(xué)"化\o"化學(xué)"學(xué)穩(wěn)定性，能夠抵抗脫磁，因此鐵酸鍶可生產(chǎn)\o"永久"永\o"永久"久陶瓷\o"磁鐵"磁鐵，\o"廣泛"廣泛運用于\o"直流電機(jī)"直流電機(jī)、\o"揚聲器"揚聲器及電磁鐵的生產(chǎn)中。(6)\o"具有"鈦酸鍶\o"具有"(SrTiO\o"具有"3\o"具有")\o"具有"鈦酸鍶是一種高技術(shù)的鍶\o"陶瓷"陶瓷\o"具有"，在有些半導(dǎo)體中\(zhòng)o"具有"用作基片，在\o"光學(xué)"光學(xué)\o"具有"和壓\o"電學(xué)"電學(xué)\o"具有"方面用作感光片，亦\o"具有"用于生產(chǎn)\o"電子計算機(jī)"電子計算機(jī)\o"存儲器"存儲器\o"具有"。\o"具有"(7)\o"具有"氧化鍶\o"具有"(SrO)\o"比重"\o"比重"比重\o"具有"4.5\o"具有"，\o"熔點"熔點\o"具有"2430\o"具有"℃，用于煙火、顏料、醫(yī)藥\o"具有"等\o"方面"方面\o"具有"。\o"具有"(8)\o"硫化"硫化\o"比重"鍶\o"比重"(SrS)\o"比重"可用在某些\o"發(fā)光"發(fā)光\o"比重"性和\o"磷光"磷光\o"比重"性\o"顏料"顏料\o"比重"中作活性\o"配料"配料\o"比重"。\o"比重"(9)\o"比重"氯化鍶\o"比重"(SrCl\o"比重"2\o"比重"·6H\o"比重"2\o"比重"O)\o"比重"可用于\o"煙火"煙火\o"比重"、\o"火箭"火箭\o"燃料"燃料\o"比重"及醫(yī)藥工業(yè)。\o"比重"(10)氫氧化鍶Sr(OH)2和鍶水化合物\o"Sr"Sr(\o"OH"OH)\o"比重"2\o"比重"·8\o"H2O"H\o"H2O"2\o"H2O"O\o"比重"\o"比重"可用于生產(chǎn)鍶\o"潤滑"潤滑\o"比重"膏和\o"肥皂"肥皂\o"比重"，前者又可用作\o"吸附劑"吸附\o"吸附劑"劑\o"比重"及\o"塑料"塑料\o"比重"膠。\o"比重"(11)其他鍶化合物\o"氟化"氟化鍶可\o"制作"制作\o"電子"電子\o"設(shè)備"設(shè)備的大型\o"晶體"晶體。鍶的\o"磷酸"磷酸鹽可用于\o"制造"制造\o"熒光燈"熒光燈等。鍶\o"化合物"化合物(SrSO4或SrO、SrCO3)在礦石中的含量是\o"評價"評價鍶礦石質(zhì)量的主要技術(shù)\o"經(jīng)濟(jì)指標(biāo)"經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。我國\o"化學(xué)工業(yè)"化學(xué)工業(yè)部規(guī)定，以含80%SrSO4的天青石\o"礦石"礦石為標(biāo)礦。3.3.3鍶礦業(yè)簡史世界上最早發(fā)現(xiàn)的鍶礦物是菱鍶礦，是1787年在英格蘭斯特郎丁(Strontian)鎮(zhèn)的鉛礦石中首次發(fā)現(xiàn)的。1790年，阿·克勞\o"福特"福特(AdairCrawford)相繼\o"發(fā)現(xiàn)"發(fā)現(xiàn)，在長期被認(rèn)為是鋇\o"礦物"礦物的菱鍶礦中\(zhòng)o"含有"含\o"含有"有一種新的\o"元素"元素——鍶。1791年為\o"英格蘭"英格蘭化學(xué)家荷普(T．C．Hope)所證實。1808年英國化學(xué)家\o"戴維"戴維(H．Davy)用鉑作陽極、汞作陰極，\o"電解"電解氫\o"氧化"氧化鍶時，制得少量鍶\o"汞齊"汞齊(\o"合金"合金)。1823年\o"德國化學(xué)家"德國化學(xué)家\o"本生"本生(R．W．Bunsen)用電解\o"熔融"熔融\o"氯化"氯化鍶的方法制得少量\o"金屬"金屬鍶。1884年\o"確立"確立了天青石經(jīng)復(fù)分解制取碳酸鍶的\o"方法"方法，同年\o"英國"英國開始開采天青石。一直到本世紀(jì)70年代初，所有鍶的\o"供應(yīng)"供應(yīng)幾乎均由位于英格蘭西南部的一個天青石礦所提供。本世紀(jì)80年代以來，由于天青石\o"應(yīng)用"應(yīng)用\o"領(lǐng)域"領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，從而刺激了\o"世界"世界天青石礦產(chǎn)的找、探與開發(fā)利用。我國鍶礦地質(zhì)、勘探\o"工作"工作起步晚，50年代末期開始，直到70年代中期仍局限于普查找礦\o"階段"階段。1975年開始進(jìn)行詳查、初勘，逐步\o"形成"形成鍶礦\o"地質(zhì)"地質(zhì)\o"專業(yè)"專業(yè)隊伍，1983年起，全國\o"礦產(chǎn)"礦產(chǎn)儲量表方開始有鍶礦\o"探明"探明\o"儲量"儲量記載，并逐步在\o"四川"四川、\o"江蘇"江蘇等地先后建立了以國營為主體，大中小并存，國營、地方、\o"集體"集體\o"同步"同步發(fā)展的\o"碳酸"碳酸鍶廠和天青石\o"精礦"精礦選廠，鍶礦\o"開發(fā)"開發(fā)正處于一個新的\o"發(fā)展"發(fā)展\o"時期"時期。3.3.4礦石加工方法（生產(chǎn)碳酸鍶）(1)碳還原法將礦石在高溫（1150℃）下用碳等將硫酸鍶還原成可溶性的硫化鍶，再用CO2或Na2CO3[或(NH4)CO3]將硫化鍶沉淀為碳酸鍶的方法，其相應(yīng)副產(chǎn)品分別為H2S和Na2S[或(NH4)2SrS+CO2+H2O→SrCO3+H2S↑SrS+NaCO3→SrCO3+Na2S該方法的主要優(yōu)點：第一，所需化工原料少，主要原料為礦石、煤、(NH4)2CO3或Na2CO3]，因而受各種化工原料市場波動影響小。第二，所需化工原料易得，便宜，而且工藝流程短，操作費用低，故生產(chǎn)成本低。該方法主要缺點：第一，轉(zhuǎn)化率較低，碳酸鍶回收率低。一般只有50%～60%，質(zhì)量不穩(wěn)定。第二，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含硫化物的廢水、廢渣、廢氣，處理困難，污染嚴(yán)重。第三，用碳酸銨做沉淀劑將硫化鍶沉淀為碳酸鍶，即把有用的化肥變成了有害的硫化銨廢水，又把該法消耗原料少的優(yōu)點抵消了（相對于二氧化碳碳化而言）。目前國內(nèi)外大多數(shù)工廠都用碳還原法。(2)復(fù)分解法將天青石與NaCO3或(NH4)2CO3反映生成SrCO3及Na2SO4或(NH4)2SO4，然后用鹽酸（或硝酸）溶解粗碳酸鍶，再用NaCO3或NH4HCO3沉淀SrCl2[或Sr(NO3)2]為SrCO3。復(fù)分解法的優(yōu)點：第一，礦石利用率高，易吃“粗糧”，有利于充分利用寶貴的天青礦石資源。第二，操作環(huán)境好，三廢污染少，特別是不存在硫化氫的惡臭氣味。復(fù)分解法的缺點：第一，化工原料消耗品種多，耗量大，易受市場波動的影響。第二，粗碳酸鍶精制用酸分解，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，需用防腐材料。第三，能耗高，收率低，實際上很難實現(xiàn)工業(yè)化，目前國內(nèi)外基本淘汰了這種方法。(3)IM轉(zhuǎn)化法新鄉(xiāng)榮昌股份有限公司（原新鄉(xiāng)第一化工廠）成功研制出了新的生產(chǎn)工藝，該法集復(fù)分解法的礦石利用率高及還原法化工原料消耗少，成本低質(zhì)優(yōu)點于一身，同時克服了復(fù)分解法化工原料消耗高，成本高及還原法礦耗高、污染嚴(yán)重的缺點。IM轉(zhuǎn)化法優(yōu)點：第一，礦石利用率高，原料消耗少，受市場波動小，且三廢少，操作環(huán)境好；工序操作無酸堿，產(chǎn)品質(zhì)量易保證。第二，IM轉(zhuǎn)化法在復(fù)分解時不用碳酸鈉，而用碳酸銨，由此解決了碳酸鈉漲價而帶來的成本高的問題，而且回收副產(chǎn)品硫酸銨的價值高于碳酸氫銨，是升值產(chǎn)品，所以成本低；在精制粗碳酸鍶時，采用添加劑代替鹽酸或硝酸，而且添加劑循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本。第三，IM轉(zhuǎn)化法對除鋇、鈣等雜質(zhì)有一整套的控制技術(shù)，易制備高純碳酸鍶；且在動力消耗上除蒸發(fā)量有所增加外，其他費用都比復(fù)分解法低，而動力消耗稍稍偏高。IM轉(zhuǎn)化法缺點：工藝流程比現(xiàn)有還原法長，操作費用高。3.3.5尾礦利用(1)尾礦渣的特性鍶尾礦和鍶礦廢渣中要包括硫酸鍶和碳酸鍶，另外還含有高嶺石、黃(褐)鐵礦、方解石、石英、等多種礦物。鍶尾礦中的Sr2+為45.43%，Ba2+為1.29%，鍶礦廢渣中的Sr2+為26.49%，Ba2+為0.29%。鍶礦廢渣作為一種新的工業(yè)廢渣，它的物理特征，如密度、容重、級配等，對其的被利用有著直接影響。經(jīng)測定鍶廢渣的密度、顆粒級配均符合國家公路筑路材料標(biāo)準(zhǔn)。碳酸鍶的生產(chǎn)方式是碳還原法,鍶礦廢渣經(jīng)歷的是焙燒－還原－水浸,因此鍶廢渣的化學(xué)組成很大程度上應(yīng)該取決于礦物組成和燃燒條件。與粉煤灰、高爐礦渣、人工火山灰基本同屬一類的鍶礦廢渣總體上是經(jīng)過高溫焙燒和水急冷，屬于CaO－SiO2－Al2O3的三元系統(tǒng)。根據(jù)鍶廢渣的化學(xué)成分，表明它是一種堿性水淬渣。故可以視為一種膠結(jié)能力較弱的無機(jī)結(jié)合料，或者至少能為其他無機(jī)結(jié)合料（如水泥、石灰)提供很好凝結(jié)環(huán)境（堿環(huán)境）的材料。鍶礦廢渣SO3含量過高，要將其作為建筑材料是否有害有毒就需要進(jìn)行環(huán)境特征研究。SO3含量過高會使鍶礦廢渣在堆放儲存過程中,形成大量的固體廢棄物浸出液——硫酸鹽廢水浸入土壤,污染環(huán)境。(2)尾礦渣的綜合利用A用鍶尾礦制碳酸鍶在我國，天青石開采中存在很嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象，鍶尾礦中的SrSO4含量往往還很高?？梢詫@部分尾礦進(jìn)行回收，直接制取碳酸鍶。首先將天青石尾礦粉碎成粒度小于0.3mm的礦粉，將其與Na2CO3進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物過濾并用水將濾渣中的SO42-離子洗去、烘干。然后，將烘干的碳酸鹽轉(zhuǎn)化物在室溫下用稀鹽酸溶解，并過濾。接下來，由于Sr(OH)2、Ca(OH)2和Mg(OH)2在水中的溶解度不同，將浸取液中的Ca2+、Mg2+除去，得到鍶溶液。將凈化過的鍶溶液同過量的Na2CO3溶液作用,就生成了碳酸鍶沉淀、過濾、烘干得到產(chǎn)品。經(jīng)分析,產(chǎn)品碳酸鍶的含量完全符合工業(yè)級碳酸鍶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。B用鍶尾礦制硝酸鍶根據(jù)對天青石尾礦的分析，天青石尾礦中還含有一定量的碳酸鍶。將尾礦粉碎成一定粒度，加入一定量適當(dāng)濃度的硝酸溶液，攪拌浸取。浸取液經(jīng)沉降、過濾，濾液在蒸發(fā)器中濃縮結(jié)晶，可得硝酸鍶含量為97%左右的粗品。然后再對粗硝酸鍶進(jìn)行除鈣提純。C從鍶礦廢渣中回收氯化鍶和硝酸鍶來自于浸取工藝的鍶礦廢渣的尚有一定的鍶含量。天青石在碳化時，因為還原不足造成一部分硫酸鍶轉(zhuǎn)化成碳酸鍶、硅酸鍶、鐵酸鍶、鋁酸鍶等不溶于水的鍶鹽。所以可以用HCl、NH4Cl、NH4NO3浸取鍶礦廢渣，從中回收以上各種鍶鹽。這種回收鍶鹽的方法可與目前采用碳還原法生產(chǎn)鍶鹽的工藝配套，從廢渣種回收的氯化鍶和硝酸鍶溶液可以返回主流程或直接作為原料生產(chǎn)氯化鍶或硝酸鍶晶體。D用鍶礦廢渣鋪路E用鍶礦廢渣做水泥配料鍶礦廢渣總體上是經(jīng)過高溫焙燒和水急冷，與粉煤灰、高爐礦渣、人工火山灰基本同屬一類，屬于CaO-SiO2-Al2O3的三元系統(tǒng)。所以可參照粉煤灰制水泥方法，按照適當(dāng)?shù)谋壤渲扑唷?.4貴金屬二次資源回收利用3.4.1貴金屬二次資源的特點品種多來源廣價值高3.4.2貴金屬廢料的主要來源貴金屬廢料來源于貴金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用和使用后的各個環(huán)節(jié)。凡是貴金屬生產(chǎn)和使用的地方都是貴金屬廢料的產(chǎn)生地。（1）含金廢料來源電子工業(yè)的各種廢器件、廢合金和各種廢鍍金液等。如：鍺普通二極管、硅整流元件、硅穩(wěn)壓二極管、空控硅整流元件、高頻晶體管帽、高頻三極管，黑白磁帶錄象機(jī)、晶體管三用電唱機(jī)、汞蒸氣測定儀、微量氧化分析儀、計算機(jī)等電器的部分觸點、引線和線路板。各類廢鍍金液主要產(chǎn)生于工業(yè)制品和民用品的鍍金過程。（2）含銀廢料來源電子工業(yè)的觸點材料、釬料、涂鍍層、銀電極、導(dǎo)體和有關(guān)復(fù)合材料；石油化工行業(yè)的含銀催化劑和各類銀化合物使用后的廢棄物；照相工業(yè)的各種廢膠片、相紙和洗相液；首飾及裝飾品的各類含銀首飾、表殼和有關(guān)藝術(shù)品；其他如鑄幣、牙用材料、陶瓷裝飾材料等。（3）含鉑族金屬廢料來源鉑族金屬含Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir六種金屬，相應(yīng)的廢料種類比含金銀的肥料多。主要為廢鉑族合金、廢鉑族金屬催化劑、廢鉑族金屬電子漿料、廢熱電偶、廢鉑族金屬電鍍液以及廢首飾等。3.4.3金的回收（1）從含金廢液中回收金1）含金氰化廢液中回收金含金氰化廢液主要是鍍金廢液（一般酸性鍍金廢液含金4~12g/L，中等酸性鍍金廢液含金4g/L、堿性達(dá)20g/L）。常用的方法有電解法、置換法、吸附法、離子交換法和溶劑萃取法，根據(jù)組成而定，也可聯(lián)合使用。2）含金廢王水中回收金將含金固體廢料溶于王水是常用的將金轉(zhuǎn)入溶液的方法，所得溶液酸度大，金在其中以+3價氧化態(tài)存在。從中回收金的基本原理是給這些游離狀態(tài)或配合狀態(tài)的金離子提供電子，使其轉(zhuǎn)化為還原狀態(tài)二得到金的單質(zhì)。常用的方法是加還原劑法（FeSO4、Na2SO3、NaHSO3、鋅粉、鐵粉、草酸、甲酸、水合肼）和電解法。（2）從含金固體廢料中回收金常用方法為濕法，其工藝流程為：1）造液造液前，含金固體廢料經(jīng)過挑選分類，然后根據(jù)廢料的性狀除去油污和夾雜，或?qū)⒋髩K物料碎化。造液用酸主要有王水和鹽酸、硝酸和硫酸等單一酸。2）金屬分離富集造液后的溶液中含有多種金屬元素，需設(shè)計分離工藝將賤金屬和貴金屬、貴金屬相互之間進(jìn)行分離。對金而言，活性炭、有機(jī)溶劑萃取和離子交換是最常用的富集方法。3）貴金屬的提取經(jīng)過分離、富集和凈化的富集液，通?？刹捎没瘜W(xué)還原的方法將貴金屬從溶液中提取出來（變成貴金屬單質(zhì)），從而達(dá)到與絕大多數(shù)雜質(zhì)的分離。還原劑的選擇與溶液中貴金屬含量及存在狀態(tài)有關(guān)。4）粗金的精煉經(jīng)過還原的粗金一般呈小顆粒。精煉的方法通常是將還原金粉熔鑄成大塊，然后再進(jìn)行電解精煉。比較經(jīng)濟(jì)的做法是在得到粗金小顆粒后不再進(jìn)行上述熔鑄和電解精煉，二是直接進(jìn)入貴金屬制品的深加工工藝。因為在貴金屬制品的絕大多數(shù)深加工過程中，貴金屬可以得到進(jìn)一步的純化二不影響貴金屬加工制品的質(zhì)量。（3）從鍍金廢料中回收金鍍金廢料與前述含金固體廢料最大的差別是鍍金廢料的金一般附著于鍍件的表面，許多鍍金廢件在回收完表面金層后，其基體材料可以重復(fù)使用。因此這類固體廢料回收金的工藝與前述差別較大。常用的方法有鉛熔退金法、熱膨脹法、化學(xué)退鍍法和電解退鍍法等。3.4.4銀的回收（1）含銀廢液中銀的回收含銀廢液主要為定影液、含銀氰化廢液、含銀酸性廢液和含銀廢乳化劑等。濕法工藝是使溶液中簡單銀離子或配位銀離子變?yōu)榱蚧y或、氯化銀等沉淀而達(dá)到和其他物質(zhì)分開的目的，也可采取電解法使其變?yōu)閱钨|(zhì)銀。（2）含銀固體廢料中銀的回收電子、石化、膠片行業(yè)、首飾及裝飾行業(yè)和其他工業(yè)行業(yè)的含銀固體廢料種類繁多，組分各異常，回收技術(shù)和方法很多。濕法工藝先進(jìn)行溶銀造液，然后緊張分離、富集和凈化處理。（3）含大量有機(jī)物質(zhì)的銀廢料中回收銀含銀廢膠片、含銀電子漿料中含有大量有機(jī)質(zhì)，這些有機(jī)質(zhì)對從廢料中回收銀的影響很大。常用的回收方法有焚燒法、化學(xué)處理法、微生物法等。目前國內(nèi)外都以焚燒法結(jié)合化學(xué)法為主，單獨的化學(xué)法和微生物法用得較少。（4）從鍍銀廢件中回收銀鍍銀廢件中銀以金屬或合金形式存在，通常在回收銀時要求不破壞基底材料。常用的方法有化學(xué)褪鍍法（加酸使其進(jìn)入溶液中）和電解褪鍍法（不銹鋼作陰極）。1）從銀合金廢料中回收銀對于含銀量大大高于含金量的銀金合金，可采取直接電解的方法從陰極回收銀，金則富集于陽極泥中。2）從焊接和觸點廢合金中回收銀在電腦等電器產(chǎn)品制造中，銀銅、銀銅合金是常用的焊料，銀銅合金的含銀最高達(dá)95%，一般也有72%。銀銅鋅合金含銀約50%。銀鎘合金是觸點材料，含銀約85%?？捎米饔|點的含銀材料還銀鎢、銀石墨、銀鎳等合金，其中含銀量高達(dá)80%，都可鑄成陽極直接電解，產(chǎn)品電銀品位可達(dá)99.98%以上；含銀72%的銀銅合金也可直接電解，產(chǎn)出達(dá)99.95%的電銀，但電解液中的含銅量迅速增加，增加了電解液凈化量。采用離子交換樹脂電極隔膜技術(shù)，處理銀銅合金既可產(chǎn)出電銀，也可回收銅。對低銀合金，可用稀硝酸溶出，鹽酸（或NaCl）沉銀，用水合肼等還原或直接熔煉的方法回收銀。3.4.5鉑族金屬的回收鉑的回收（1）從含鉑廢液中回收鉑工藝較多，一般常用的方法有還原法、萃取法、離子交換法、鋅粉置換法以及活性炭吸附法等。其中鋅粉置換法最常用。（2）從金電解廢液中回收鉑和鈀在金的電解精煉中，由于鉑和鈀電位比金負(fù)，所以鉑和鈀從陽極溶解后進(jìn)入電解液中，生成氯鉑酸和氯亞鈀酸。。當(dāng)電解液使用到一定周期后，鉑和鈀的濃度逐漸升高，當(dāng)鉑的含量超過50~60g/L、鈀超過15mg/L時，便有可能在陰極上與金一起析出。將還原金的溶液加入工業(yè)氯化銨，使鉑形成(NH4)2PtCl6沉淀與鈀分離，洗滌后煅燒成粗鉑然后精練的純鉑。將氯化銨沉淀鉑的溶液用金屬鋅塊置換鈀，至溶液為淺綠色時為置換終點，過濾得鈀精礦。（3）從含鉑廢催化劑中回收鉑在石油工業(yè)中常使用氧化鋁、氧化硅、石墨等載體的鉑催化劑，可被可燃?xì)怏w等有機(jī)物污染而失效。失效催化劑中鉑的回收工藝較多，常用的為王水溶解法（溶解鉑）、硫酸溶解法（溶解其他雜質(zhì)）、熔煉合金法（熔煉成合金后用王水溶解，氯化銨沉鉑，使與其他元素分離）。（4）從鍍鉑、涂鉑的廢料中回收鉑可以采用熱膨脹法。利用基體金屬與鉑的熱膨脹系數(shù)不同，在加熱條件下，使鉑層發(fā)生脹裂。將鍍鉑廢件放在750~950℃中，在氧化氣氛中恒溫30min，鉑不被氧化而與鉑層接界的基體金屬的表面被氧化，用5%NaOH溶解結(jié)合層的基體金屬氧化物，通過振蕩后鉑層即脫落，沉于槽底，在780~950鈀的回收（1）從含鈀廢液中回收鈀含鈀廢液中鈀的形態(tài)主要+4和+2價氧化態(tài)，其傳統(tǒng)的分離富集方法是氯鈀酸銨沉淀法和二氯二氨絡(luò)亞鈀法。（沉淀+煅燒）（2）從含鈀固體廢料中回收鈀濕法與含鈀廢液中回收鈀的原理相似，將含鈀固體廢料用王水、硝酸等試劑使鈀轉(zhuǎn)入溶液后，再用上述從溶液中回收鈀的方法進(jìn)行回收和精制。銥、銠、釕、鋨的廢料相對于金銀鉑鈀四種貴金屬而言較少，回收利用方法也主要是火法和濕法，有關(guān)工藝與前述鉑鈀的回收工藝相似。4非金屬礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用4.1磷礦資源綜合利用磷的主要礦物為磷灰石。磷灰石根據(jù)所含化學(xué)成分的不同，常分為：碳氟磷灰石3Ca3(PO4)2CF2

氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2；

氯磷灰石3Ca3(PO4)2CaCl2；

氫氧磷灰石Ca5(PO4)3OH；

碳磷灰石Ca10(PO4)6(CO3)游離態(tài)磷有白磷、紅磷和黑磷三種同素異型體。白磷:分子是由四個磷原子構(gòu)成的正四面體.鍵角60.白色蠟狀,因常帶有黃色,有叫黃磷.難溶于水,易溶于非極性溶劑如CS2，有劇毒(0.01g―0.06g致命)，著火點40℃所以少量的白磷保存在冷水。紅磷:復(fù)雜的大分子,結(jié)構(gòu)尚未完全清楚,但已知其結(jié)構(gòu)中有磷原子構(gòu)成的環(huán)和鏈，棕紅色粉末，基本無毒，常壓下加熱則升華為磷蒸汽,遇冷凝結(jié)為白磷，難溶于水和二硫化碳等；黑磷:黑色有金屬光澤的晶體,它是用白磷在很高壓強(qiáng)和較高溫度下轉(zhuǎn)化而磷成的,使用價值不大。4.1.1磷礦利用概述磷化工包括磷肥工業(yè)、黃磷及磷化物工業(yè)、磷酸及磷酸鹽工業(yè)、有機(jī)磷化物工業(yè)、含磷農(nóng)藥及醫(yī)藥工業(yè)等等。世界上磷礦石的消費結(jié)構(gòu)中約80％左右用于農(nóng)業(yè)，其余的用于提取黃磷、磷酸及制造其它磷酸鹽系列產(chǎn)品。磷化工產(chǎn)品在工業(yè)、國防、尖端科學(xué)和人民生活中已被普遍應(yīng)用。除了在農(nóng)業(yè)中用作磷肥、含磷農(nóng)藥、家禽和牲畜的飼料以外，在洗滌劑、冶金、機(jī)械、選礦、鉆井、電鍍、顏料、涂料、紡織、印染、制革、醫(yī)藥、食品、玻璃、陶瓷、搪瓷、水處理、耐火材料、建筑材料、日用化工、造紙、彈藥、阻燃及滅火等方面廣泛使用。4.1.1磷礦利用概述隨著科技的發(fā)展，高純度及特種功能磷化工產(chǎn)品在尖端科學(xué)、國防工業(yè)等方面被進(jìn)一步的推廣應(yīng)用，出現(xiàn)了大量新產(chǎn)品，如：電子電氣材料、傳感元件材料、離子交換劑、催化劑、人工生物材料、太陽能電池材料、光學(xué)材料等等。由于磷化工產(chǎn)品不斷向更多的產(chǎn)業(yè)部門滲透，特別是在尖端科學(xué)和新興產(chǎn)業(yè)部門中的應(yīng)用，使磷化工成為國民經(jīng)濟(jì)中的一個重要的產(chǎn)業(yè)。磷化工產(chǎn)品在人們的衣、食、住、行各個領(lǐng)域，發(fā)揮著越來越重要的作用。4.1.2湖北宜昌磷礦石的組要組成情況：總磷（以P2O5計）29.53%CaO43.06%MgO3.0%Fe2O31.3%Al2O31.42%SiO210.47%K2O0.79%以磷礦石為主要原料，通過磷爐提供熱源在1300~1600℃加入硅石（SiO2）的目的使它與氧化鈣（CaO）結(jié)合，生成熔點低的硅酸鈣，促使反應(yīng)在較低的溫度下向生成磷的方向進(jìn)行，生成一氧化碳和磷蒸氣，同時副產(chǎn)爐渣和尾氣。另外，加入硅石使?fàn)t渣易于排出。磷礦中含有的氧化鐵雜質(zhì)也被還原為金屬鐵，金屬鐵與磷化合生成磷化鐵（簡稱磷鐵）。泥磷利用制磷工段來的泥磷暫存于泥磷貯池，由人工撈至泥磷轉(zhuǎn)爐內(nèi)，經(jīng)泥磷轉(zhuǎn)爐（加熱）回收黃磷。磷蒸汽經(jīng)冷凝后收集于磷貯槽內(nèi)，經(jīng)粗磷泵送至精制槽加熱精制后即得成品黃磷。泥磷轉(zhuǎn)爐出來的泥磷渣作為磷渣肥出售。磷爐尾氣利用1200Nm3/h用于原料磷礦石和焦炭的烘干；400Nm3/h用于泥磷處理。（熱源）剩下的4650Nm3/h排空燃燒，應(yīng)該建電站。磷礦石烘干篩分除塵系統(tǒng)回收的粉塵和篩出廢料利用做磷肥生產(chǎn)原料。磷爐渣的利用黃磷爐渣產(chǎn)生量大（生產(chǎn)1.8萬噸黃磷將產(chǎn)生爐渣約13.23萬噸），其化學(xué)成分主要為CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3及少量P2O5和F?？捎糜冢海?）制水泥混合材，降低生產(chǎn)成本（2）制硅肥，在國內(nèi)一些地區(qū)得到推廣（3）制耐火保溫纖維（礦渣棉）、釉面瓷磚（4）制磷渣磚（5）代砂石筑路（6）制水玻璃、白碳黑、硅酸鈣磷鐵的利用生產(chǎn)1.8萬噸黃磷產(chǎn)生的磷鐵為2484噸。一般含鐵58%~70%，含磷23%~25%，還含有少量的錳、釩、硅等。可用于：（1）煉鋼煉鐵的賃元素填加劑，已廣泛用于一些特種鋼和鑄鐵生產(chǎn)中，用途較多的是機(jī)械工業(yè)中的耐磨鑄件，因磷能顯著提高鑄件的耐磨程度。（2）生產(chǎn)納米級磷鐵粉納米級磷鐵粉可作高級防腐油漆填加劑，可替代價格昂貴的富鋅涂料的超細(xì)鋅粉。納米級磷鐵粉加工工藝簡單，是磷鐵綜合利用的方向。磷泥的利用主要產(chǎn)生于受磷槽和粗磷精制，1.8萬噸黃磷生產(chǎn)產(chǎn)生磷泥約1300噸，目前過內(nèi)處理方法很多，但絕大多數(shù)用于燒制磷酸；也可用于制磷渣肥。含磷廢水處理產(chǎn)生的泥餅的利用含磷廢水處理站產(chǎn)生的污泥經(jīng)斑框壓濾機(jī)脫水后的泥餅，產(chǎn)生量為1897噸（生產(chǎn)1.8萬噸黃磷），可作為肥料摻合料。4.1.3生產(chǎn)磷酸磷酸生產(chǎn)可以黃磷為原料也可直接用磷礦石生產(chǎn)副產(chǎn)利用（1）生產(chǎn)水泥有人發(fā)明了一種磷礦石直接生產(chǎn)水泥和磷酸的方法。包括回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)磷酸的工藝，其特征在于它還包括將生產(chǎn)磷酸后的爐料通過換熱器回收廢熱后與石膏調(diào)凝劑進(jìn)行配料，再經(jīng)球磨設(shè)備處理后制成水泥的工藝；本發(fā)明配料烘干工序中的原料是以磷礦石、硅石、煤粉、鋁礬土按CaO/SiO2摩爾比為0.6混合；脫水后的球料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)窯在1560℃煅燒，球料在窯內(nèi)停留時間為2小時，煅燒過程中引入爐窯內(nèi)的燃料為煤粉；球料粘接劑為粘土。（1）生產(chǎn)水泥利用低品位磷礦、磷尾礦以及磷渣，復(fù)合其它廢渣或者非金屬礦，生產(chǎn)高強(qiáng)度水泥熟料。（2）回收碘有人發(fā)明了從含碘磷礦石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀磷酸內(nèi)提取碘的方法。從含碘磷礦石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀磷酸中提取，其中稀磷酸中碘的含量是：50-110mg/L、稀磷酸中的P2O5濃度為25-52％，方法是：在磷酸中加入雙氧水作為氧化劑反應(yīng)，用熱空氣吹出其中的分子碘，然后用亞硫酸鈉的堿性溶液或者液體SO2酸性溶液吸收，吸收液的PH值可在1-9，再加入次氯酸鉀或次氯酸鈉，使碘析出，過濾和分離，得成品碘。（3）回收鈾用磷礦濕法生產(chǎn)磷酸時可回收鈾，回收率可達(dá)70％-90％。由于從磷礦中回收鈾的技術(shù)較成熟，經(jīng)濟(jì)效益較好，國外一些技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)相繼建立了許多回收鈾的磷酸生產(chǎn)裝置，每年回收量約為這些國家需求量的16％。（4）回收鑭系元素俄羅斯、芬蘭等國家從磷礦中回收鑭系元素。（5）回收五氧化二釩美國在濕法磷酸生產(chǎn)過程中回收五氧化二釩等都取得一定的成果。（6）磷石膏利用磷礦濕法生產(chǎn)1t磷酸可產(chǎn)生副產(chǎn)品4-5t磷石膏。而磷石膏是一種重要的潛在石膏資源，既可代替硫鐵礦制硫酸，又可代替天然石膏用于建筑行業(yè)，還可作為土壤改良劑以及制取化肥，上海水泥廠以50％磷石膏代替天然石膏摻入水泥中作緩沖劑，經(jīng)實踐證明，水泥質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益好。4.1.4低品位礦利用生產(chǎn)化肥，發(fā)展磷復(fù)肥。從目前選礦技術(shù)水平來看，深加工只能用26％以上的高品味礦并副產(chǎn)約40％～50％的粉礦，大量消耗粉礦和低品味礦的最好出路是“礦肥結(jié)合”，即配套發(fā)展磷復(fù)肥，特別是大力發(fā)展受國家政策鼓勵的高濃度磷復(fù)肥。4.2芒硝礦產(chǎn)綜合利用芒硝是一種天然的硫酸鹽類礦物，是重要的化工、輕工原料。芒硝是現(xiàn)代礦物學(xué)中一個礦物的種名。但在礦物學(xué)、巖石學(xué)中，芒硝不僅是指一種礦物，而且是指能從其中提取硫酸鈉組分的一組礦物。因此從礦床學(xué)的角度來說，芒硝礦床稱為硫酸鈉礦床更為適宜。世界上已知含硫酸鈉的礦物有10多種，其中最常見并具有工業(yè)價值的有芒硝、無水芒硝、鈣芒硝、白鈉鎂礬4種工業(yè)礦物和鹽湖鹵水，此外還有碳酸芒硝、鉀芒硝等多種含硫酸鈉的礦物。芒硝除應(yīng)用于制造工業(yè)無水硫酸鈉、硫化堿、洗滌劑和造紙外，還廣泛應(yīng)用于紡織、印染、染料、無機(jī)顏料、印刷油墨、醫(yī)藥、鞣革、選礦等領(lǐng)域。因此，它是國民經(jīng)濟(jì)中十分重要的礦物原料。4.2.1礦物原料特點在自然界中，能提取硫酸鈉的最主要的礦物有芒硝、無水芒硝、鈣芒硝和白鈉鎂礬。前兩者是含硫酸鈉的單鹽，后兩者是復(fù)鹽。由于組成芒硝類礦物的化學(xué)元素均為親石元素，而親石元素多為非色素離子，因此芒硝礦物多為無色、白色或灰色。具玻璃光澤，透明—半透明。組成芒硝的化學(xué)元素的原子量小，半徑大，因而礦物晶體結(jié)構(gòu)中多含結(jié)晶水。此外，芒硝礦物還具有比重小、硬度低、折射率低等特點。（1）芒硝(Na2SO4·10H2O)又名格勞柏鹽，含結(jié)晶水55.9%，硫酸鈉44.1%。純礦物含Na2O19.3%，SO324.8%。單斜晶系，通常呈粒狀、塊狀，也有呈皮殼狀或被膜狀。無色透明，雜質(zhì)將其染成灰、灰綠、淡黃、乳白、黑色等。玻璃光澤。條痕白色。硬度1.5～2.0，比重1.48。有微苦咸味。在100℃（2）無水芒硝(Na2SO4)不含水，純礦物含Na2O43.68%，SO356.32%。斜方晶系，晶體呈雙錐狀或板狀。常表現(xiàn)為晶簇或粒狀集合體，有時呈致密結(jié)晶塊狀、皮殼狀。無色透明至白色，泥灰和鐵質(zhì)將其染為灰色或褐色。玻璃光澤。硬度2.5～3。比重2.67，味咸，熔點884℃（3）鈣芒硝(Na2SO4·CaSO4)純礦物含Na2O22.29%、CaO20.16%、SO42-57.55%。單斜晶系，常呈自形的菱形板狀和短柱狀以及半自形粒狀。集合體常為致密塊狀。晶體常呈灰色或黃色。有時為無色或因含氧化鐵包裹體而呈紅色，透明—半透明，玻璃光澤，條痕白色，貝殼狀斷口。硬度2.5～3.0。比重2.75～2.85。微具咸味，在水中緩慢溶解，淋濾出硫酸鈉溶液并同時生成石膏。（4）白鈉鎂礬(Na2SO4·MgSO4)含Na2O18.58%，MgO12.06%，SO42-47.87%，H2O21.54%。單斜晶系。常呈塊狀、粒狀和纖維集合體，完好晶體為短柱狀，但較少見。晶體無色透明，有時因含有雜質(zhì)包裹體呈淺灰色或各種不同色調(diào)，如黑色、紅色和暗綠色。玻璃光澤。微帶苦味。硬度2.5～3。比重2.2～2.3。性脆，易溶于水，在空氣中風(fēng)化緩慢。4.2.2礦物資源分布及利用我國已探明芒硝礦產(chǎn)地124處，以無水硫酸鈉計62處的保有儲量105.32億噸，以礦石計62處的保有儲量221.12億噸。中國芒硝約占世界總儲量的90%以上，居世界首位，是我國的優(yōu)勢資源。4.2.3芒硝的用途芒硝是輕工、化工工業(yè)原料。在化學(xué)工業(yè)中主要用來制取無水硫酸鈉和制造硫化堿，還可用來制取泡花堿、硫酸鋇等。它們廣泛地被應(yīng)用于化工、輕工、紡織、建材、醫(yī)藥等20多個行業(yè)。在中國，目前芒硝主要用于洗滌劑和硫化堿工業(yè)，其次是用于紙漿、人造纖維、玻璃工業(yè)。芒硝即十水合硫酸鈉。中醫(yī)學(xué)上稱其粗制品為“樸硝”（皮硝），精制品為“芒硝”；如與蘿卜同煮，過濾放冷，再結(jié)晶而得者稱“玄明粉”或“元明粉”；置空氣中風(fēng)化或高溫干燥失去結(jié)晶狀態(tài)者稱“風(fēng)化硝”。三者效用基本相同，主治腸胃實熱積滯、大便燥結(jié)、痰熱壅積等癥；外用治腸癰、乳癰初起、痔瘡等。硫酸鈉的用途十分廣泛，主要用于紙漿、洗滌劑、玻璃、染料和紡織等工業(yè)部門，也用作水玻璃、群青和其他化工產(chǎn)品的原料。此外，還用于有色金屬選礦、皮革、醫(yī)藥、瓷釉、合成纖維、油墨、橡膠及復(fù)合肥料、輕質(zhì)材料的摻合劑及水泥、混凝土的添加劑。在有機(jī)化工產(chǎn)品的合成和制備中作催化劑；在氧化鋁制造中用以減少或補(bǔ)充氫氧化鈉等。硫化堿又稱硫化鈉，在國民經(jīng)濟(jì)中用途也很廣泛。主要用于造紙、皮革、選礦業(yè)，硫化染料制造業(yè)、紡織印染業(yè)和處理工業(yè)廢水中用來除汞、鋁等。此外，還用于多硫化鈉、有機(jī)合成、電影膠片等方面。對于硫酸鈉產(chǎn)品及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，世界上除原蘇聯(lián)和美國對其質(zhì)量有較嚴(yán)格的要求外，大多數(shù)國家無統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。國外公司一般只保證主要組分(Na2SO4)和水的含量，其他雜質(zhì)的含量則多根據(jù)用戶的具體要求而定。4.2.4芒硝的開發(fā)利用我國目前無水芒硝（元明粉）生產(chǎn)廠家有200家左右，年產(chǎn)元明粉300萬t左右，是世界上最大的無水芒硝生產(chǎn)國。國內(nèi)最大的元明粉生產(chǎn)企業(yè)是江蘇南風(fēng)元明粉有限責(zé)任公司。目前年產(chǎn)高純度元明粉60萬t。產(chǎn)量居世界第二，亞太地區(qū)第一，年創(chuàng)利稅1億元，經(jīng)濟(jì)效益居世界同行前茅。產(chǎn)品大量出口。用芒硝轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硫酸鉀肥，已實現(xiàn)工業(yè)化；芒硝加煤、石灰制取燒堿已有工業(yè)化產(chǎn)品；用元明粉替代純堿制玻璃和硫酸鈉等產(chǎn)品。另外，以芒硝為原料，離子膜電解生產(chǎn)燒堿和硫酸的工藝，國外已完成中試，不久即可實現(xiàn)工業(yè)化；利用硫酸鈉作太陽能的儲能材料。4.3巖鹽礦產(chǎn)綜合利用巖鹽的主要成分為NaCl，屬等軸晶系，晶體呈立方體，通常呈立方狀或塊狀集合體。無色透明或灰白色。玻璃光澤，硬度2.5，密度2.168g/cm3，易溶于水，味咸。鹽的用途非常廣泛，通常食用鹽約占鹽總用量的不足一半，部分用于牧業(yè)飼料，日常生活中也有多方面的應(yīng)用。同時鹽又是重要的化工原料，用于制堿、鹽酸、氯氣、金屬鈉等。4.3.1鹽的日常巧用（1）衣服被油污染，用溶有鹽的堿水洗滌，能洗得很干凈。洗衣服領(lǐng)口時在上面撒些細(xì)鹽末，污漬就容易除去。（2）先將衣服在溫鹽水中浸泡一會再洗可防褪色；染衣服放點鹽可使衣服顏色鮮艷；用洗衣機(jī)洗衣服時泡沫太多，在泡沫上撒些鹽可減少泡沫。（3）衣服沾酒漬立即以鹽濕蓋著，1小時后如常清洗即可；胡蘿卜砸碎拌上鹽能擦掉血跡；衣服上染上墨跡，先用清水搓洗，將飯與食鹽拌和放在墨跡處搓洗，清水漂洗即可（一次不行可重復(fù)幾次）。（4）毛巾用久后變硬、有怪味，用鹽水搓洗可解決。（5）棉織品熨焦，用精鹽少許放在焦處揉搓，可消除焦痕；棉織品發(fā)黃，加鹽和蘇打粉在水中煮一小時，黃色褪去如故。（6）草帽舊了用鹽水洗刷就能煥然一新。（7）新買來的牙刷，浸在熱鹽水中半小時，可使牙刷經(jīng)久耐用。（8）預(yù)防新買的浴巾發(fā)霉，使用前用鹽水浸透即可。（9）火柴受潮，放在鹽上面，一兩分鐘后就干了。（10）將蠟燭先在濃鹽水中浸泡數(shù)小時，取出待徹底干燥后燃燒時就不會流蠟了。（11）電池用完，可在碳棒附近鉆兩小孔灌進(jìn)鹽水后用蠟封好，可使廢電池重放光明。（12）在室內(nèi)放置兩盆冷鹽水，涂抹家具、墻壁的油漆味就會消除。（13）摘下來的鮮花，插在鹽水盆里，可保持較長時間不枯萎。（14）在金魚缸水中放少量普通食鹽（不用加碘鹽），可使金魚更活潑健康。（15）在用久的熱水瓶膽中加入小蘇打、鹽水、碎蛋殼，蓋上瓶塞頻頻擺晃，即可除去水垢。（16）用鹽水選出來的種子，出苗齊、苗健壯，又防病蟲害。（17）生爐子煙霧太濃時，撒上一把鹽會使煙霧消散、火苗旺盛。（18）用濃鹽水噴撒木炭，燃燒時熱量增大，煙氣少，可節(jié)約三份之一木炭。（19）在有冰雪的道路上用鹽水沖洗，可加速冰雪的溶解。（20）破殼雞蛋在鹽水中煮蛋白不外流，煮出的雞蛋也鮮嫩；把雞蛋埋在干鹽里，可保持較長時間不壞。（21）煮面條時，先在沸水中放一點鹽，面條煮熟后不會爛。（22）蒸剩飯時，在蒸飯水里加一小匙鹽，蒸出來的飯跟和剛做的鮮飯一樣好吃。4.3.2巖鹽的藥用（1）用巖鹽防治鹿咬毛鹿的咬毛病,也叫食毛癥,是由于消化道機(jī)能和神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能紊亂。病因主要是冬末春初，長期喂被雨淋、日曬過的干草或飼養(yǎng)管理不當(dāng)、營養(yǎng)不全、鹿群密度過大等都可發(fā)病，發(fā)病率有時達(dá)100%。發(fā)病開始只有個別鹿啃咬，以后則多數(shù)鹿互相將咬掉毛吃掉，略經(jīng)咀嚼即成團(tuán)咽下。隨著胃的蠕動可滾轉(zhuǎn)成球或與胃內(nèi)植物纖維摻和逐漸形成毛球，多停留在瘤胃中。若毛球卡在真胃或腸道中，造成食欲減退、營養(yǎng)不良，甚至導(dǎo)致個別鹿因衰弱發(fā)育不全，這樣的仔鹿常常在7天左右死亡。新疆阿拉爾鹿場除合理搭配飼料、加強(qiáng)管理、擴(kuò)大圈舍減少鹿群密度等措施外，在鹿圈內(nèi)放置大塊固體巖鹽（3~4kg/塊）讓鹿按其需要量常年舐食，發(fā)病率減少了97%，食欲明顯增加，膘情大大好于往年，除個別鹿發(fā)生咬毛病及時隔離，對生產(chǎn)沒有造成影響。3年內(nèi)咬毛病得到了有效控制。（2）治療喘、支氣管炎等疾病在18世紀(jì)，波蘭人FelixBotchkowski發(fā)現(xiàn)，鹽礦工很少得氣管和肺部疾病，并于1843年撰書，描述鹽顆粒的治療作用。在第二次世界大戰(zhàn)期間，德國Ennepetal市的居民在空襲中躲進(jìn)廢棄的Klutert鹽礦洞避難，發(fā)現(xiàn)哮喘、支氣管炎等疾病不治而愈。目前，在歐洲國家，有很多鹽療礦山或地區(qū)，其中包括奧地利、波蘭、羅馬尼亞、德國、阿塞拜疆、俄羅斯、亞美尼亞、保加利亞、斯洛文尼亞、烏克蘭、吉爾吉斯、斯洛文尼亞、烏克蘭、匈牙利和加拿大等。在鹽療發(fā)展的初期，鹽療設(shè)施主要用于氣管、肺部疾病、耳鼻喉器官疾病和感冒引起鼻塞的治療。后期，它的使用渠道逐步拓展，治療范圍也向多樣化方向過渡，由傳統(tǒng)的呼吸道、肺部及耳鼻喉病患的治病，演化為美容以及治療失眠、神經(jīng)衰弱、健忘、吸煙者廓清氣道、生產(chǎn)性粉塵和吸煙引起的咳嗽、植物神經(jīng)功能紊亂、體質(zhì)或免疫功能低下在內(nèi)的亞健康狀態(tài)等。鹽氣溶膠療法的主要作用因子是巖鹽礦井內(nèi)彌滿的干性高彌散度氯化鈉氣溶膠，其物理特性決定了它比濕性鹽氣溶膠的作用更加有效。由于其產(chǎn)生過程的特點，干鹽氣溶膠的表面能量比液體噴射法產(chǎn)生的濕性氣溶膠的能量大，而且呼吸道管壁的電性作用也更顯著。干鹽氣溶膠帶有很高的負(fù)電性，從而使其進(jìn)入呼吸道更深。療效也更強(qiáng)。在彌散度相同的情況下，呼吸道對干性氣溶膠的吸入(滯留)力度比對濕性的強(qiáng)。鹽療法是由最初在被廢棄鹽礦井中進(jìn)行的洞穴居住留療法發(fā)展而成的，其基礎(chǔ)是用人工方法造成，參數(shù)與地下鹽井治療洞穴內(nèi)相近的微氣候。10余年前人們結(jié)合宇航的空氣調(diào)節(jié)技術(shù)，成功模擬巖鹽礦洞的濕度、溫度及濃度等重要參數(shù)，研制出可調(diào)控微氣候的鹽療室。鹽氣溶膠療法的適應(yīng)范圍非常廣泛，它可以用于支氣管哮喘，支氣管擴(kuò)張，急慢性氣管炎的治療和預(yù)防；慢性阻塞性肺病、塵肺、矽肺的治療和預(yù)防；吸煙者廓清氣道；血管舒縮性和變態(tài)反應(yīng)性鼻炎、慢性鼻竇炎的預(yù)防和治療；慢性咽炎的治療和預(yù)防，以及植物神經(jīng)功能紊亂、睡眠障礙、感冒引起鼻塞的治療和預(yù)防等。另外還可適