【附详细资料】非金属矿:用途超乎想象的非凡矿物

科技   2024-11-18 06:30   江西  

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非金属矿在现代社会的各个领域都发挥着不可或缺的作用,涉及建筑材料、农业、环保、化工原料、电子工业、医药领域等等,

非金属矿方面的知识涵盖了从种类、特性、用途到开采加工以及发展前景与挑战等多个方面,分述如下:

一、非金属矿的概述

非金属矿是一个庞大的家族,它们虽然不像金属矿那样以金属元素为主要特色,但在人类的生产生活中却有着不可替代的作用。从定义上讲,非金属矿是除金属矿之外的,可供工业提取非金属化学元素、化合物或能直接利用的岩石与矿物集合体。
二、非金属矿的种类
1、工业用途分类
  • (1)化工原料类
  • 磷矿是其中的典型代表。磷是植物生长必需的元素,磷矿经过加工可制成磷肥,对提高农作物产量有着至关重要的作用。此外,萤石也是化工原料非金属矿,它是氟化工产业的基石,氟化工产品广泛应用于制冷、塑料、橡胶等行业。

  • (2)建筑材料类
  • 石灰石几乎无处不在。它是生产水泥的主要原料,水泥又是现代建筑的基础材料。还有砂岩,其质地坚硬,颜色多样,常被用于建筑装饰,如外墙装饰、室内地面铺设等。

  • (3)冶金辅助原料类
  • 例如菱镁矿,它富含镁元素。在冶金工业中,菱镁矿被加工成耐火材料,用于钢铁冶炼等高温作业环境,能够有效抵抗高温侵蚀,保护冶金设备。

2、矿物学特征分类
  • (1)自然元素类
  • 硫磺就是一种自然元素类非金属矿。它具有特殊的气味,在化工领域可用于制造硫酸等重要化工产品,在农业上也可用于土壤改良和病虫害防治。

  • (2)氧化物和氢氧化物类
  • 高岭土是这类非金属矿的明星产品。高岭土具有良好的可塑性、耐火性等特性,广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶等工业领域,是制造高档陶瓷的关键原料。

  • (3)卤化物类
  • 岩盐是卤化物类非金属矿的典型。它是人们日常生活中不可或缺的调味品,同时在化工领域也可用于生产纯碱、烧碱等重要化工原料。

三、非金属矿的特性与用途
1、物理特性与用途
  • 以石墨为例,它具有层状晶体结构,这种结构使得石墨具有良好的导电性和润滑性。在电子工业中,石墨被用于制造电极,在机械工业中,石墨作为润滑剂可减少机器部件之间的摩擦。
  • 云母具有解理特性,能剥分成薄片。云母的绝缘性极佳,在电气设备制造中,如电容器、电机等,云母片被用作绝缘材料,防止电流泄漏,保障设备安全运行。
2、化学特性与用途
  • 方解石是一种碳酸盐矿物,它与酸反应会产生二氧化碳气体。在化工行业中,方解石可用于生产碳酸钙等化学产品,碳酸钙可作为填充剂应用于塑料、橡胶等行业,既能降低成本,又能改善产品性能。
四、非金属矿的开采与加工
1、开采
  • 露天开采是一种常见的方式,当非金属矿矿体出露于地表且埋藏较浅时,采用露天开采效率较高。这种开采方式可以利用大型机械设备,如挖掘机、装载机等进行大规模开采。然而,露天开采会对地表环境造成一定的破坏,需要进行合理的规划和环境修复。
  • 地下开采适用于矿体埋藏较深的非金属矿。地下开采需要挖掘复杂的巷道系统,并且要解决通风、排水、提升等诸多技术难题。例如,在开采石棉矿时,如果矿体埋藏较深,就可能采用地下开采方式
2、加工
  • 选矿是加工的重要环节。通过物理或化学方法,将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离,提高矿石的品位。例如,对于磷矿的选矿,可采用浮选法,将磷灰石与其他杂质矿物分离,得到高品位的磷精矿。
  • 深加工则是将选矿后的精矿进一步加工成具有更高附加值的产品。如将高岭土精矿加工成高档陶瓷原料,需要经过粉碎、研磨、除铁、分级等多道工序,以满足陶瓷生产对高岭土的纯度、粒度等要求。
五、非金属矿的发展前景与挑战
1、发展前景
  • 随着科技的不断发展,非金属矿的应用领域正在不断拓展。例如,在新能源领域,一些非金属矿材料被用于制造电池电极、太阳能电池板等。在环保领域,某些非金属矿具有吸附性能,可用于废水、废气处理。
  • 建筑行业对非金属矿的需求也持续增长,特别是对高品质建筑材料的需求,促使非金属矿企业不断提高产品质量和开发新型建筑材料。
2、挑战
环境问题是一个重要挑战。非金属矿开采和加工过程中可能产生粉尘污染、废水排放等环境问题。例如,石棉矿开采过程中的粉尘如果处理不当,会对工人健康造成严重危害。
资源的合理利用也是一大挑战。一些非金属矿资源属于不可再生资源,如何提高资源的回收率,减少浪费,是非金属矿行业需要解决的问题。
六、日常生活的应用
1、建筑材料
非金属矿在建筑材料中扮演着重要角色。例如,石灰石是生产水泥的主要原料,而水泥又是现代建筑的基础材料。此外,石膏可以制成轻质石膏板,用于墙体、天花板和隔墙,提供隔音和保温功能。
2、农业
非金属矿在农业中也有应用。例如,磷矿石是生产磷肥的重要原料,磷肥是植物生长必需的营养元素。此外,蛇纹石与磷灰石或磷块岩一起煅烧,可以制成钙镁磷肥,用于玉米、薯类、豆类以及块根、块茎类作物,效果较好。
3、环保领域
非金属矿在环保领域的应用也越来越广泛。例如,沸石、膨润土、浮石、蛭石、硅藻土、海泡石等非金属矿可以用于土壤改良,增加土壤的保水、保肥能力。此外,这些矿物还可以用于治理污水,净化气体,以及生产生态建材。
4、化工原料
非金属矿在化工原料中也有重要应用。例如,萤石是氟化工产业的基石,氟化工产品广泛应用于制冷、塑料、橡胶等行业。此外,磷矿石也是生产化肥的重要原料。
5、电子工业
非金属矿在电子工业中也有应用。例如,石墨具有良好的导电性和润滑性,被用于制造电极和润滑剂。此外,石英砂是制造玻璃和陶瓷的理想原料,也是制造光纤、太阳能电池板和硅片等高科技产品的关键材料。
6、医药领域
非金属矿在医药领域也有应用。例如,蛇纹石可作为制造泻利盐的原料。
7、其他领域
非金属矿还可以用于提炼金属镁、提取纤维状非晶硅、雕刻材料、生产铸石或岩棉的辅助原料等。

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详细目录如下:

  1. 金属矿与非金属矿加工技术

  2. 非金属矿材料及产品标准汇编

  3. 非金属矿科学前沿和绿色高新技术 第二届非金属矿科技和产业论坛论文集

  4. 非金属矿采矿选矿工程设计与矿物深加工新工艺新技术应用实务全书

  5. 洛阳市非金属矿产资源

  6. 中国非金属矿床成矿系列:矿床 含矿建造 成矿系列 形成模式

  7. 中国矿产地质志 建材非金属矿卷 普及版 章少华,陶维屏 主编 2015年版

  8. 浙江省金属非金属矿床成矿系列和成矿区带研究 朱安庆,张永山,陆祖达,张春霖 编著 2009年版

  9. 矿物加工工程卓越工程师人才培养项目系列教材 非金属资源开发项目驱动实践教学教程 艾光华 主编 2017年版

  10. 中国新疆非金属矿床

  11. 中国非金属矿开发与应用

  12. 非金属矿加工技术与应用手册

  13. 金属非金属矿井通风作业

  14. 非金属矿加工与应用 第三版

  15. 青海省非金属矿产成矿规律及找矿潜力分析

  16. 非金属矿深加工 2015年版
  17. 非金属矿产地质学
  18. 中国非金属矿业
  19. 陆相火山沉积岩系非金属矿床的地质特征及控矿条件
  20. 非金属矿地质学基础
  21. 建材—非金属矿产地质工作指南

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OK,今天的内容就这些,咱们下次再聊。


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