石膏矿的分布、应用情况及分选工艺介绍

石膏是一种重要的非金属矿物资源，主要成分为硫酸钙（CaSO4）的水合物。属单斜晶系矿物，通常为白色、无色，有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。条痕白色、透明。玻璃光泽，解理面珍珠光泽，纤维状集合体丝绢光泽。

中国石膏矿产资源储量丰富，中国石膏储备量为824.86亿吨，其中，硬石膏占总量的60%以上，优质石膏（如特级及一级石膏）占比相对较小，仅占总量的8%左右。

从地区分布看，山东省是中国石膏矿最多的地方，其石膏储量约占全国总储量的65%，主要石膏矿区包括枣庄底阁镇。除此之外，内蒙古、青海、湖南也是重要的石膏产地，拥有大量石膏矿藏。

从石膏类型分布看，硬石膏主要分布在内蒙古、安徽、云南、湖南等地；泥质石膏、硬石膏、碳酸盐质石膏等其他类型石膏储量占19%，分布广泛。

优质石膏资源主要集中在湖北应城、荆门，湖南衡山，广东三水、四会，山东苍山、枣庄以及山西平陆等地。

1. 化学成分与结构：

石膏的主要化学成分为硫酸钙（CaSO₄），常见有两种形式：二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O），即生石膏或软石膏；和无水硫酸钙（CaSO₄），即硬石膏。

二水硫酸钙在自然条件下较为常见，含有两个结晶水分子，呈现为白色、灰白色或浅色，具有丝绢或玻璃光泽。

硬石膏不含结晶水，密度比二水硫酸钙大，硬度也相对较高。

2.物理性质：

石膏的硬度较低，莫氏硬度仅为2至3.5（硬石膏），意味着它可以轻易地被刀片刻划。

断口呈现出绢丝样光泽，质地较软，容易破碎成粉末。

具有较好的可塑性和凝固性，加水混合后可迅速硬化，且在硬化过程中体积略有膨胀，这使得石膏制品表面光滑、尺寸精确。

3.用途方面：

1）建筑材料和水泥原料：石膏是重要的建筑材料之一，常用于制造石膏板、石膏砌块、粉刷石膏等，因其良好的可加工性和防火性能而广受欢迎。同时，石膏也是水泥生产中的添加剂，可以调节水泥的设定时间和增强其性能。

2）制造硫酸：通过化学处理，石膏可以转化为二氧化硫，进而制成硫酸，这是许多化工产品的基础原料。

3）医疗用途：熟石膏（又称为烧石膏）遇水后能迅速固化，这一特性使其成为医疗领域中制作石膏绷带的首选材料，用于固定骨折部位。

4）模具制造：固化后的熟石膏硬度适中，易于雕刻，因此常用于制作工艺品、雕塑、铸造模具以及首饰模具等。

5）工业应用：石膏在橡胶、塑料行业中作为填料使用；在肥料、农药中作为载体和改良剂；在油漆和纺织品生产中作为添加剂；在食品工业中作为稳定剂和成型剂；在医药行业中作为药片粘合剂和填充剂；在日用化工、工艺美术、文教用品等领域也有广泛应用。

6）其他用途：石膏还用于土壤改良，因为它可以帮助调节土壤的pH值和保持水分；在环保领域，石膏可以用来吸收烟气中的硫氧化物，减少环境污染。

综上所述，石膏矿因其多样的物理和化学性质，在众多行业中发挥着重要作用。

4.选矿加工方法：

石膏矿的分选通常涉及一系列步骤和工艺，以下是一个大致的概述：

原料破碎：首先，石膏矿石经颚式破碎机等设备进行破碎处理，将其破碎成符合要求的小块状物质，便于后续的处理和加工。

分选：破碎后的石膏进入分选，常采用光电选矿、电选或人工手选，将石膏矿种的夹石选出，同时也可根据情况选出纤维石膏、泥石膏、普通石膏和少量硬石膏。

而目前国内分选主要还是以人工手选为主，仅适用一些规模小、生产产量低、品质要求不高的矿企，但对于生产规模大、原矿处理产量高、品质分级要求严的中大型矿企，必须通过机械化分选设备才能达到分选要求和精度。

近些年，随着技术突飞猛进的发展，光电选矿技术已经较为成熟，尤其在石膏选矿方面，名德光电推出的设备，有适用具有颜色差异的石膏矿分选的矿石色选机；也有适用需要对石膏品位分级、种类分选的人工智能分选机。

研磨：经过破碎后的石膏需要通过研磨进行二次处理。在研磨环节中，将石膏通过球磨机等设备进行机械研磨，使其粒度大小达到预定的标准要求，为后续的浮选处理提供更好的条件。

浮选：研磨后的石膏进入浮选环节，通过添加浮选剂，利用石膏与其他杂质的物理和化学性质差异，实现石膏和杂质的分离。

煅烧：分选后的石膏会进行煅烧处理，以去除其中的水分和杂质，提高其纯度和稳定性。煅烧工艺包括干法和湿法两种，可以根据不同的需求和产品要求选择合适的工艺。

生石膏的煅烧工艺分为干法和湿法两种。干法煅烧是在常压下(或水蒸汽低分压下)对生石育加热脱水，并随温度不同而生成B型半水石膏、Ⅱ型无水石膏或过烧石膏。这种产品是建筑中常用的熟石膏、浇注石膏或预制品石膏。湿法煅烧是在高压釜中的水蒸汽压下，或在低压下沸点高于100℃的盐溶液中对生石膏进行加热处理，产品为a型半水石，可用作浇注的特种石基础材料。