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方解石是一种天然的碳酸钙矿物,是生产重质碳酸钙的主要原料。方解石原矿的品位、杂质含量等是重质碳酸钙产品质量指标的重要影响因素之一。
要全面评价方解石矿的质量好坏,一般要对以下项目进行检测,包括:CaO、白度、盐酸不溶物、MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3(TiO2)、MnO、CO2、重金属(Pb、Hg、Cr6+、Cd)、钡、氟、砷、碱金属、还原性硫,以及深色异物含量、黄度、透明度等,以便对矿石质量做全面了解,明确其用途方向,为不同用途用户提供使用参考。其中,深色异物含量、黄度、透明度视应用厂家要求而定。
1、CaO含量
CaO为唯一的矿石有用组分质量标志。在造纸、涂料、塑料、橡胶和食品行业要求中是以CaCO3(可以CaO含量换算求得)含量来表示。
2、白度
白度是矿石的物性质量标志,关系到制成品的色度和亮度。
3、盐酸不溶物
盐酸不溶物(A.I.R)的成分主要有游离二氧化硅(fSiO2)、(铝)硅酸盐以及铁锰氧化物等矿物,为多矿物组合指标。
其中,fSiO2和(铝)硅酸盐中透闪石、阳起石、透辉石、长石和石榴子石等矿物由于硬度大,对重质碳酸钙质量和加工设备(包括重质碳酸钙加工及其应用制品加工)有一定影响,但(铝)硅酸盐在多数矿石中不常见。(铝)硅酸盐中绢云母、白云母、滑石和高岭石等矿物影响较小。
盐酸不溶物中关键是fSiO2含量,必要时单独做出评价,一般含量不应大于0.5%。
4、MgO含量
MgO主要是对矿石中白云石含量评价。在造纸、塑料行业,白云石含量小于3%(相当于MgO≤0.65%)时,影响不大,在涂料和橡胶行业这个要求可以放宽到6%(相当于MgO≤1.3%)。来自于滑石、蛇纹石中的MgO一般认为影响不大。
5、SiO2含量
SiO2,各类矿石测试表明,它主要来自fSiO2、铝硅酸盐和硅酸盐矿物。其中硅酸盐矿物主要是硅灰石,与方解石硬度有一定差异,对产品粒度的均一性有影响。
6、Al2O3含量
Al2O3主要来自铝硅酸盐矿物,是盐酸不溶物的主要成分之一,允许值不应大于盐酸不溶物的限制值。了解Al2O3的含量有助于分析盐酸不溶物的矿物组成。
7、Fe2O3含量
Fe2O3为致色组分,其含量高低对产品颜色有影响,按照行业利用的经验,Fe2O3≤0.3%影响不显著,Fe2O3≤0.1%几乎没有影响。Fe2+存在于多种矿物中,若在加工或利用中产生变价,需要关注其影响。
8、MnO含量
MnO在方解石矿中主要来自锰的氧化物、碳酸盐矿物及硅酸盐矿物。MnO会影响白度。现行行业标准中对于锰没有提出要求,在以往的指标中,橡胶行业应用要求控制其含量。一般认为,只要方解石矿石达到白度要求时,对产品即无影响,但Mn是变价元素,在加工过程中因变价可能出现着色变化。