석고, 경석고

1. 개요

두 가지 광물인 석고와 무수석고는 주로 염호의 화학적 침전물이며 암염, 칼륨염 및 카르날라이트와 함께 발생하는 경우가 많습니다. 두 종류의 석고는 종종 함께 생산되며 서로 변형될 수 있다(표 3-18-1 및 표 3-18-2). 보통 석고광석 또는 무수석고광석이라 부르며, 광석에 함유된 주요 광물성분을 말하며, 일반적으로 석고라고도 부르기도 한다.

표 3-18-1: 석고 및 경석고의 광물적 특성

표 3-18-2: 석고 광석의 물리적, 화학적 특성

II. 유형 및 산업 요건

(1) 광석 유형 및 광석 특성

광석의 광물 및 함량에 따라 석고 및 경석고 광석의 주요 유형(CaSO4·2H2O 참조) CaSO4>55)은 3-18-3의 표와 같이 구분된다.

표 3-18-3 석고 및 무수석고 광석의 주요 종류

석고의 산출 형태에 따라 투명석고, 섬유석고, 설화석고 5가지로 나눌 수 있다 , 일반 석고, 흙석고; 무수석고의 산출 형태에 따라 괴상 무수석고, 인질성 무수석고, 탄산염 무수석고, 백운석 무수석고 및 석고 무수석고로 구분됩니다.

석고의 각종 광석 특성은 <표 3-18-4>와 같다.

표 3-18-4 다양한 유형의 석고의 광석 특성

(2) 산업 요건

다양한 용도에 따른 석고 및 무수석고의 품질 요건은 다음과 같습니다. 석고 및 경석고 퇴적물의 일반적인 산업지표는 표 3-18-6과 같다.

표 3-18-5 다양한 용도에 따른 석고 및 경석고의 품질 요구 사항

참고: 용도에 따라 석고 및 경석고 광석의 불순물에 대한 요구 사항도 다릅니다. 석고보드는 K, Na 및 Cl- 함량에 제한이 있으며, 황산 생산에는 MgO 함량에 대한 제한이 있으며, 식품에는 As, S, Se, Cr3, F-, Cl- 및 MgCl2에 대한 제한이 있습니다. , 식품 방사성 원소의 함량에는 일정한 제한이 있습니다. 석고와 경석고의 불순물 유형과 함량은 특정 산업 지표를 통해 확인할 수 있습니다.

표 3-18-6 석고 및 무수석고 광상에 대한 일반 산업 지표

참고: ① 저품질 광석의 경우 광상 채굴 시 희석이 미치는 영향을 충분히 고려하고 이에 따라 광석 등급 요구 사항이 증가했습니다. ②섬유석고, 적층석고, 경석고 라인의 미네랄 함량 = rx krc. 그 중 rx는 섬유석고 라인의 미네랄 함량, rc는 적층석고 및 경석고 라인의 미네랄 함량, k는 적층석고, 경석고 및 섬유의 생산원가 또는 판매가격의 비율인 환산계수이다. 석고 0.2를 사용하는 것이 좋습니다. ③무수석고가 대부분을 차지하는 광물 매장지의 경우 산업 지표를 결정하기 위해 다양한 용도에 따라 산업 이용 테스트를 수행해야 합니다.

3. 광물 자원 분포

미국 광산국(1985)에서는 전 세계 석고 매장량이 23억 톤에 불과하다고 추정하지만, 세계 석고 자원은 매우 풍부합니다. 보유량은 기본적으로 동일하다(표 3-18-7). 가장 풍부한 자원 분포는 북미와 유럽이고, 아시아와 오세아니아가 그 뒤를 따릅니다. 전 세계 국가에서는 캄브리아기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기, 트라이아스기, 쥐라기 및 제3기 등 다양한 연령대에서 산업용 석고 퇴적물이 생산됩니다.

표 3-18-7 세계 석고 매장량(단위: mt)

데이터 출처: J.W. Pressler, Gypsum, "Mineral Facts and Problems", 1985.

석고 매장지는 미국에 널리 분포되어 있으며, 22개 주에 69개의 광산이 있으며, 캐나다는 세계에서 두 번째로 큰 석고 생산국입니다.

우리 나라는 석고 광물 자원이 풍부하고, 분포가 다양하며, 그 매장량도 세계 최고 수준입니다. 전국적으로 500개 이상의 석고 퇴적물이 발견되어 입증되었으며, 몇몇 성, 시를 제외하고는 곳곳에 석고 퇴적물이 분포되어 있습니다. 주요 광물 매장지는 캄브리아기 초기, 오르도비스기 중기, 트라이아스기 초기 및 중기, 백악기, 고생기 등 5개의 광물화 기간에 걸쳐 형성되었습니다.

트라이아스기 초기와 중기 및 그 이전에 형성된 광상은 해양상에서 퇴적된 반면, 쥐라기부터 제4기까지 형성된 광상은 주로 호수상에서 퇴적되었다. 해양퇴적층은 널리 분포하고 석고층이 두꺼우며 연령이 어릴수록 퇴적층의 분포범위가 남쪽으로 이동하고 분포면적이 넓어지며 그 분포는 표와 같다. 3-18-8. 호수 퇴적물은 깊은 내륙 단층대의 양쪽에 있는 작은 호수 유역에서 생성됩니다. 석고 형성 분지는 북북동 방향으로 분포하며, 동쪽에서 서쪽으로 3개의 띠가 분포되어 있습니다. 습곡의 영향을 받는 지역에 위치하며 벨트에 의해 통제되는 단층 함몰지나 단층 함몰지에서는 분포가 비교적 산발적이며 그 분포는 표 3-18-9와 같다.

표 3-18-8 중국 해양 퇴적형 석고 및 무수석고 광상 분포

표 3-18-9 중국 해양 퇴적형 석고 및 무수석고 광상 주요 분포

분포

중국의 석고 매장지 개발 및 활용은 호북성 영성석고 광산이 명나라 가청시대에 발견되어 400년이 넘는 역사를 갖고 있다. 중국 섬유석고의 주요 생산업체. 현재 전국에는 160개의 석고 생산 광산이 있으며 15개 성, 자치구에 분포되어 있습니다. 주요 기업으로는 Taiyuan의 Xishan 및 Lingshi, Shanxi, Hubei의 Yingcheng, Hunan의 Shaodong, Gansu의 Tianzhu, Ningxia의 Zhongwei 및 Sichuan의 Dawei가 있습니다. 전국의 석고 매장량은 중국 북부와 중국 서북부에 집중되어 있으며, 중국 동북부와 동부에서는 생산량이 적습니다. 중국의 석고 자원은 풍부하고 개발 및 이용률이 낮으며 채굴 매장량 대비 매장량 비율도 너무 높습니다.

허난성의 석고 매장지는 캄브리아기 및 제3기 시스템에서 발생합니다. Tongbai Anpeng, Xichuan Xinzhaizi, Sanmenxia Chenjiashan 및 Lushan Xinji를 포함한 7개 지역이 조사 및 탐사되었습니다. 성의 D 등급 이상 석고 광석 매장량은 4억 1375만 5200톤이고 부외 광석 매장량은 3억 3166만 2000톤이다. 그 중 루산현 신지 석고 광산 지역에서 가장 검증된 C 등급 및 D 등급 매장량은 3억 1625만 5200만 톤이다. t, 석고형 840641만톤, 혼합석고 64795만톤, 경석고형 1674966만톤 광상형은 초대형 석고-무수석고 광상으로 구성되어 있다. 설계한 연간 생산량은 100,000톤이다. 현재 우리 성의 석고광산은 대부분 소규모로 개발되어 전체적인 발전수준이 낮다. 1998년에는 석고광산이 2만톤도 채 채굴되지 않았으며 연도별 누적 채굴량도 적다. 확인된 매장량의 0.3 이상. 시멘트 산업에 사용되는 대부분의 석고 광산은 주 외부에서 구매됩니다.

IV. 석고의 주요 용도

석고와 경석고는 주로 석고 건축자재와 시멘트 지연제에 사용되며, 이어서 토양 개량제, 비료, 살충제, 제지, 고무 등으로 사용됩니다. , 플라스틱, 직물, 식품, 예술 및 공예, 문화, 교육, 의학 등 기타 유황 자원이 결정되면 황산 및 황산 암모늄을 만드는데 사용할 수도 있습니다. 주요 용도 및 적용 구조는 표 3-18-10과 같다:

표 3-18-10 석고의 주요 용도

V.

평가 석고 제품 품질의 기본 기준은 화학성분 중 CaSO2·2H2O의 비율입니다. "JC16-82"에 따라 석고제품의 적용구조, 규격 및 품질요구사항은 표 3-18-11 및 표 3-18-12와 같다.

표 3-18-11: 우리나라 석고 적용 구조

표 3-18-12: 석고 제품 기준

VI. 심층 가공 기술

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(1) 석고 선광 방법 및 공정

우리나라 석고 광산의 대다수는 간단한 손 선택만을 사용하며 일부 광산에서는 그렇지 않습니다. 선택하고 직접 마이닝하여 활용해보세요. 특히 시멘트 지연제로 사용되는 석고의 경우 품질 요구 사항이 그다지 엄격하지 않아 엄격한 선광이 없습니다. 얇은 광체 광산에서 생산되는 광석 유형은 섬유 석고 및 진흙 석고, 일반 석고 및 소량의 무수석고를 포함하여 복잡하기 때문에 석고 선광은 주로 얇은 광체에 사용됩니다. 모든 종류의 제품을 선광해야 만족할 수 있습니다. 사용자 요구 사항.

1. 수동 선택

(1) 1차 선택 지하 채굴 광산의 1차 선택은 채굴 작업면에서 수행됩니다. 갇힌 돌을 수작업으로 선별하여 되메움재로 보낸 후, 섬유석고와 진흙석고를 별도로 선별하여 한쪽에 배치합니다. 노천 채굴에서는 광석을 선택하여 합리적인 위치에 저장하고, 폐기물은 지정된 장소로 운반하여 쌓습니다.

(2) 선정 : 뾰족한 쇠망치나 뿔피리 등을 사용하여 광석에 부착된 돌을 제거한 후 광석의 품질에 따라 분류하여 보관한다.

2. 광전선광법

광전선광법은 주로 석고와 맥석의 빛의 성질(색상, 반사율, 형광성, 투명도, 투과율 등)의 차이에 기초를 두고 있다. 광전효과를 이용한 광물처리방법. 석고는 대부분 흰색이고 맥석은 자연광의 반사 특성이 다르기 때문에 광전 선광을 사용하여 석고를 풍부하게 할 수 있습니다.

우리나라 석고광산의 광전선광법은 아직 산업적으로 적용되지 않았다. 호북영성석고광산에서는 산업적 시험을 실시했는데 그 결과는 상당히 만족스러웠다.

시험 장비는 쑤저우 비금속 광산 설계연구소가 연구하고 시험생산한 FJS-l 광전집광기이다.

후베이성 영성석고광산의 태양광광물 시험 원리

허난성 비금속 광물 개발 및 활용 지침

시험 결과는 다음과 같습니다.

원석 처리 용량은 2.2t/h이고, 선택한 입자 크기는 20~50mm이며, 1회 거친 후 석고 함량은 20~40%입니다. 분리 및 정밀 선별을 한 번 수행하면 농축물의 석고 함량이 95%에 도달할 수 있습니다. 즉, 석고 등급 표준 수준에 도달하고 석고 회수율이 80% 이상에 도달합니다.

테스트 결과는 광전 선광을 사용하면 수동 선광을 대체하고 작은 석고 조각을 재활용하는 문제를 해결할 수 있음을 보여줍니다. 역의 처리능력은 2t/h로 평균 수작업 선별지수인 0.22t/(h·인)보다 10배 높다. 석고 1t을 재활용하면 이익은 10~15위안이다. 따라서 작은 석고 조각을 회수하기 위해 광전 집광기를 사용하는 것이 기술적으로나 경제적으로 합리적입니다.

(2) 석고 제품 및 생산 공정

1. 석고 제품의 유형

석고 건축 제품은 많은 우수한 특성을 가지며 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. .집 건축자재. 사람들은 석고를 사용하여 석고보드, 석고플라스터 등 다양한 제품을 만들고, 일반석고를 소성하여 소석고를 만들고, 이어서 파리소석고를 사용하여 세라믹 프로파일, 정밀 연삭 가공재료, 의약품 등을 만듭니다.

현재 우리나라에서 생산되는 석고제품으로는 종이석고보드, 장식석고보드, 섬유석고보드, 석고블록, 석고스트립, 석고복합보드, 석고용골, 석고인조대리석 등이 있다.

신규 개발품종으로는 석고슬래그보드, 방화종이면석고보드, 방수종이면석고보드, 섬유강화석고가압판, 석고복합경량장식판, 기포석고, 석고샌드위치블록, 강화석고문(창문)틀 칸막이, 석고파티클보드, 석고플라스터 등

현재 우리나라의 석고제품 분류에는 주로 석고보드 제품과 석고분말 제품이 포함된다. 자세한 내용은 표 3-18-13을 참조한다.

표 3-18-13에 나열된 석고제품 외에도 우드칩석고보드, 팽창펄라이트석고보드, 석고복합벽판, 석고용골 등 석고복합제품도 있다.

2. 일반 석고보드 제조 기술

종이면석고보드는 반수석고와 종이로 만든 얇은 보드로 초기에 빠르게 발전하고 있는 건축용 석고 제품이다. .

일반석고보드의 생산공정은 다양한 종류의 석고보드 제품을 생산하는 기본공정이다. 예를 들어 방수석고보드는 석고보드 보호지의 종류만 변경하고, 원료배합에 내화성을 지닌 원료를 첨가한 반면, 생산공정은 크게 변하지 않았습니다. 일반 석고보드를 가공한 후 다양한 성능요건을 갖춘 보드를 생산할 수 있습니다. 예를 들어, 흡음용 유공석고보드는 원래의 석고보드에 구멍을 뚫고 뒷면재와 흡음재를 붙여서 만듭니다. 북경 신소재 종합공장 용배석고보드 생산공정은 그림 3-18-1과 같다.

표 3-18-13 석고 제품 분류

그림 3-18-1 롱 브랜드 석고보드 생산 공정 흐름

일반 석고보드의 주요 원재료 석고보드는 천연 이수석고에 70~85의 CaSO4·2H2O 함량이 필요합니다. 석고를 파쇄, 분쇄하여 분말화한 후 소성하여 반수석고분말로 가공한 종이면석고보드의 핵심재료로 소량의 바인더, 발포제, 유리섬유, 응고제 등을 첨가합니다. .을 추가해야 합니다. 표면지는 특수 석고보드 보호지를 사용합니다.

3. 섬유석고보드

섬유석고보드는 석고를 기본으로 보강재로 유기섬유 또는 무기섬유를 적당량 첨가하여 고해, 도포, 탈수, 성형, 건조된 재료로 만든 종이 없는 섬유질 석고 시트입니다.

섬유석고보드는 경량, 고강도, 내화성, 방음성, 고인성 특성을 갖고 있으며 톱질, 못질, 대패질, 접착이 가능하며 시공이 간단합니다.

산업 및 민간 건물을 위한 내부 칸막이, 천장 및 프리캐스트 석고보드 복합 벽 패널.

생산 공정 흐름은 그림 3-18-2와 같다:

그림 3-18-2 섬유석고보드 생산 공정 흐름

4. 블록

석고블록은 파리의 석고를 주원료로 하여 슬러리 혼합, 주조, 자연건조 또는 건조과정을 거쳐 만들어진 경량의 ​​칸막이벽 블록재이다(그림 3-18-3).

그림 3-18-3 기계화연속주조 석고블록의 생산공정 흐름

성능, 용도 및 적용범위는 표 3-18-14와 같다.

표 3-18-14 석고블록의 성능 및 용도

5. 석고분말 제품

석고분말 제품은 건축용 석고분말 제품으로 구분된다. 석고, 치장벽토 석고, 코킹 석고, 접착 석고. 산업 생산의 관점에서 파리 석고 분말은 베타 반수석고, 알파 반수석고 및 다상 석고의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

베타 반수석고는 상압에서 뜨거운 증기 형태로 이수석고로부터 결정수 1.5몰을 제거하여 얻을 수 있다.

고압 하에서 이수석고는 액체 상태의 결정수 1.5mol을 제거하여 α-반수석고를 얻는다.

다상석고에는 베타반수석고, 소량의 이수석고, 일부 무수석고가 포함된다.

석고분말 중 건축용 석고분말이 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 하나는 건축용 석고 제품을 생산하는 데 사용되는 석고분말이고, 다른 하나는 건축용 석고로 사용되는 것입니다. 3등급 이상의 석고 원료를 소성하여 얻은 β-반수석고는 제품 제조에 사용할 수 있습니다. 스투코 석고는 일반적으로 소성 시간과 밀도로 인해 단일 베타 반수석고 또는 석고는 모르타르 석고로 사용하기에 적합하지 않습니다. 석고와 석고에는 여러 종류가 있으며 일부는 접착에 사용되며 일부는 페인팅에 사용됩니다. 단층도료와 복층도료가 있으며, 단독으로 사용하거나 모르타르에 섞어서 사용하는 것도 있습니다.

석고분말의 종류와 성질 및 용도는 표 3-18-15와 같다.

표 3-18-15 석고분말의 종류, 특성 및 용도