第五节 生产镁盐的矿产原料
镁盐是含镁的各种盐类矿物的总称,其中以镁的硫酸盐与氯化物分布较广,并且在工业上利用最多,如泻利盐、六水泻盐、水镁矾、水氯镁石、钾盐镁矾、光卤石、白钠镁矾等。
镁盐是重要的化工原料,主要用于制取各种镁的化合物,用于医药、纺织、造纸、水泥、化肥以及消毒、防腐等各个部门。镁盐大多产于近代盐湖中。本节仅对泻利盐、六水泻盐、水镁矾和水氯镁石四种原料进行阐述,其他的在相关章节中叙述。
一、泻利盐epsomite
泻利盐是一种常见的硫酸盐矿物,为含水的硫酸镁。含硫酸镁的水蒸发后就形成了这种矿物,因此在一些洞穴的矿井里可以见到它。
主要为富含镁的盐湖中化学沉积的产物,主要应用于纺织、造纸、制糖、化工等行业。
在沉积时间上,是含水硫酸镁中最先沉积的,随着盐水浓度变大,泻利盐趋于不稳定,被六水泻利盐MgSO46H2O所代替。
组成与结构 主要成分为硫酸镁,分子式为MgSO4·7H2O,斜方晶系,晶体呈针状或假四方柱状,常为纤维状、块状或钟乳状、土状集合体。
物化性质 白色,有时带有浅绿或浅红色;透明至半透明,玻璃光泽,若为纤维状集合体则为丝绢光泽,暗淡色调;莫氏硬度为2.5~2.0,性脆。
密度为1.68~1.75g/cm3;易溶于水,在20℃时溶解度为262g/L;50℃时为335g/L,味极苦且稍咸,有刺激味感;在空气中易失水,变成白色粉末状的四水泻盐。
综合利用 常与钾盐共生,或与卤水相伴,在选矿与加工中可回收。
主要用途 用于生产纯硫酸镁,用于化工、轻工、医药等部门。
质量标准 据国土资源部2002年12月发布的地质矿产行业标准DZ/T 0212—2002《盐湖和盐类矿产勘查规范》的规定,泻利盐矿将分卤水矿与固体盐,其一般工业要求见(表2-21和表2-22)。
表2-21 泻利盐矿床一般工业要求
表2-22 泻利盐矿石水溶系列有害组分最大允许含量
泻利盐的MgSO4工业指标可以按MgCl2指标换算,其换算系数为1.2642。
开发与保护 泻利盐勘查时首先要分清是伴生矿还是独立矿,若是前者一般按主矿床勘察规范执行:若是后者则要分清卤水矿还是固体矿,然后按规范中不同标准执行。
其勘察网度基本上与天然碱、芒硝矿床相同,可借鉴其网度布置工作(详见本章天然碱、芒硝矿床勘察网度),但它的基本分析项目主要为Mg、Cl、Ca、Na、、H2O、水不溶物。组合分析重点了解K、Br、I、Rb、Ce、Li等组分含量与分布状况。矿床多为露天开采。
选矿与加工常采用化学法和冷冻法,少数采用盐田法。精矿要及时包装,防止潮解和风化,不能存放在高温干燥地方或暴露在大气中。
产状与产地 青海大柴旦;内蒙古查干里门诺尔;新疆哈密。
二、六水泻盐hexahydrite
六水泻盐(图2-9)又称六水镁矾,成分MgSO4·6H2O。
图2-9 六水泻盐
组成与结构 主要成分为硫酸镁,分子式为MgSO4·6H2O,单斜晶系,晶体呈厚板状,常为纤维状集合体。
物化性质 无色、白色、淡绿色,一般为半透明,玻璃光泽;莫氏硬度为2.5~3.0;密度为1.75g/cm3;易溶于水中,在20℃时溶解度为30%;在潮湿空气中它将潮解并变成泻利盐。
主要用途 主要用于生产纯硫酸镁;用于化工、轻工、医药等部门。
质量标准 与泻利盐矿标准相同,详细内容可参考本章泻利盐矿质量标准部分。
开发与保护 参阅本章“泻利盐开发与保护”部分。
产状与产地 青海大柴旦;新疆哈密;内蒙古查干里门诺尔。
三、水镁矾kirserite
组成与结构 又称硫镁矾,主要成分为硫酸镁,分子式为MgSO4·H2O,单斜晶系,晶体呈双锥状,常为块状、粒状集合体(图2-10)。
图2-10 水镁矾
物化性质 无色、灰色、浅黄色,透明,玻璃光泽;莫氏硬度为3.0~3.5;密度为2.571g/cm3;能溶于水,在80℃时溶解度为386g/L;在空气中易吸收水而变为泻利盐。
综合利用 水镁矾常与钾石盐、石盐、泻利盐等共生,作为矿石中次要成分出现,可在选矿与加工中回收。
主要用途 主要用提取于生产纯硫酸镁,用于化工、轻工、医药等部门。
质量标准 与泻利盐相同,详细内容参见本章“泻利盐的质量标准”部分。
开发与保护 水镁矾目前没有发现独立或单一的矿床,其勘查与开发工作主要依附其所伴生的主矿床而进行。
产状与产地 青海大柴旦;新疆哈密;内蒙古查干里门诺尔。
四、水氯镁石bischofite
组成与结构 主要成分为氯化镁,分子式为MgCl2·6H2O,单斜晶系,晶体呈短柱状、针状,常为块状、粒状集合体(图2-11)。
图2-11 水氯镁石
物化性质 无色、白色,透明至半透明,玻璃光泽;莫氏硬度为1~2;密度为1.59~1.60g/cm3;易溶于水中,在20℃时溶解度为2635g/L,溶液味辣而苦。
综合利用 常与石盐、光卤石、水镁矾共生,为矿石中次要成分,在选矿与加工中可回收利用。
主要用途 可提取镁和镁化合物,用于化工、轻工上。
质量标准 目前尚无统一标准,在行业中通常按泻利盐标准执行,详细内容可参见本章“泻利盐质量标准”部分。
开发与保护 水氯镁石目前还没有发现独立或单一的矿床,因此它的勘查与开发主要依附所伴生的主矿床而进行。
产状与产地 青海大柴旦;新疆哈密;内蒙古查干里门诺尔。