毛烏素沙漠風(fēng)積砂可選性選礦試驗(yàn)研究簡(jiǎn)介

關(guān)鍵詞：風(fēng)積砂,毛烏素沙漠,可選性選礦試驗(yàn),中材地質(zhì)工程勘查研究院

      中材地質(zhì)工程勘查研究院從上世紀(jì)六十年代開始研究長(zhǎng)石與石英分離，主要負(fù)責(zé)全國(guó)各省建材總隊(duì)的長(zhǎng)石與石英的礦物巖性測(cè)試、選礦及礦產(chǎn)品深加工，對(duì)長(zhǎng)石與石英分離選礦試驗(yàn)，取得諸多方面的科研成果。2007年開始對(duì)毛烏素沙漠風(fēng)積砂（黃沙）進(jìn)行可選性試驗(yàn)。

      沙漠危害人居環(huán)境，人類一直與之進(jìn)行著頑強(qiáng)的斗爭(zhēng)，從防沙護(hù)沙到治沙固沙，已取得顯著的成績(jī)。本課題我們研究沙漠的資源化治理問題。

      毛烏素沙漠亦稱鄂爾多斯沙地，是我國(guó)著名的沙漠之一，位于北緯37°27.5′～39°22.5′，東經(jīng)107°20′～111°30′。包括內(nèi)蒙古自治區(qū)的鄂爾多斯南部、陜西省榆林市的北部風(fēng)沙區(qū)和寧夏回族自治區(qū)鹽池縣東北部，總面積為3.98萬平方公里。地名起源于陜北靖邊縣海則灘鄉(xiāng)毛烏素村。據(jù)考證，古時(shí)候這片地區(qū)水草肥美，風(fēng)光宜人，是很好的牧場(chǎng)。后來由于氣候變遷和戰(zhàn)亂，地面植被喪失殆盡，就地起沙，形成后來的沙漠。大約自唐代開始有積沙，至明清時(shí)已形成茫茫大漠。毛烏素沙地海拔多為1100～1300米，西北部稍高，達(dá)1400～1500米，個(gè)別地區(qū)可達(dá)1600米左右。東南部河谷低至950米。毛烏素沙區(qū)主要位于鄂爾多斯高原與黃土高原之間的湖積沖積平原凹地上。出露于沙區(qū)外圍和伸入沙區(qū)境內(nèi)的梁地主要是白堊紀(jì)紅色和灰色砂巖，巖層基本水平，梁地大部分頂面平坦。各種第四系沉積物均具明顯沙性，松散沙層經(jīng)風(fēng)力搬運(yùn)，形成易動(dòng)流沙。平原高灘地（包括平原分水地和梁旁的高灘地）主要分布全新統(tǒng)一上更新統(tǒng)湖積沖積層。

      經(jīng)當(dāng)?shù)厝嗣耖L(zhǎng)期不懈的努力，目前基本解決了沙漠流動(dòng)的危害問題。如果能進(jìn)一步將沙漠風(fēng)積砂作為資源利用，變廢為寶，不僅能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，而且能達(dá)到對(duì)沙漠深度治理與開發(fā)的目的。為探討這方面問題，2007年11月內(nèi)蒙古鄂爾多斯蘇里格經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會(huì)委托我院進(jìn)行沙漠風(fēng)積砂選礦試驗(yàn)研究工作。試驗(yàn)分兩階段進(jìn)行，第一階段為實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)，其目的是查清此種風(fēng)積沙的物質(zhì)組成，探索有效的選礦方法。第二階段為半工業(yè)試驗(yàn)，其目的為該地區(qū)沙漠風(fēng)積砂的資源化利用提供選礦設(shè)計(jì)依據(jù)。

      我院于2008年完成了試驗(yàn)室試驗(yàn)研究工作，查明了沙漠風(fēng)積砂礦物組成，推薦出較為合理的選礦流程：重選——?dú)浞岣∵x新工藝——磁選工藝流程（詳見我院《沙漠風(fēng)積沙選礦試驗(yàn)報(bào)告》）。接著，我院就積極開展半工業(yè)試驗(yàn)研究工作。為實(shí)現(xiàn)內(nèi)蒙古鄂爾多斯蘇里格經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會(huì)希望項(xiàng)目能盡快完成的愿望，院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該項(xiàng)目非常重視，隨時(shí)關(guān)心項(xiàng)目的進(jìn)展。在院領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的大力支持下，全體試驗(yàn)人員積極努力，使項(xiàng)目的進(jìn)展速度不斷加快。項(xiàng)目方案確定后，試驗(yàn)人員首先進(jìn)行設(shè)備選型，并用了一個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試工作。

      正式試驗(yàn)階段全體人員分成三個(gè)班，以選礦組人員為主，其他組人員輪流參加，單班運(yùn)轉(zhuǎn)，每班運(yùn)轉(zhuǎn)近10小時(shí)，取樣時(shí)間8小時(shí)，共運(yùn)轉(zhuǎn)6個(gè)班，累計(jì)取樣時(shí)間達(dá)到48小時(shí)。

      此次半工業(yè)試驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的推薦的重選——?dú)浞岣∵x新工藝——磁選工藝流程。獲得了長(zhǎng)石和石英兩種產(chǎn)品，石英精礦的產(chǎn)率為24.31% ，化學(xué)成分為：SiO₂含量為98.15％，Al₂O₃含量為0.89％，F(xiàn)e₂O₃含量為0.09％，可以作為浮法玻璃原料；長(zhǎng)石精礦的產(chǎn)率為48.74%，化學(xué)成分為：SiO₂含量為66.08％，Al₂O₃含量為18.32％，F(xiàn)e₂O₃含量為0.35％，可以用作玻璃、陶瓷工業(yè)原料。

      兩種產(chǎn)品的化學(xué)全分析結(jié)果列于表1。

表1　長(zhǎng)石、石英的化學(xué)全分析結(jié)果

      從試驗(yàn)結(jié)果來看，浮選指標(biāo)比較穩(wěn)定，生產(chǎn)操作易于控制。選礦廢水降氟處理是在生產(chǎn)線上連續(xù)進(jìn)行的，浮選廢水的氟離子量平均為2.47mg/l，車間外排廢水中的氟離子量平均為8.45mg/l，均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10mg/l的指標(biāo)。