石灰岩矿床的主要工业指标

石灰岩一、矿产名称：石灰岩（Limestone）二、矿床类型及其分布石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一。按其沉积地区，石灰岩右分为海相沉积和陆相沉积，以前者居多；按其成因，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型；按矿石中所含成分不同，石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。资源分布情况：中国石灰岩矿产资源十分丰富，作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。产地遍布全国，各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好，规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例，东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位，中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩，西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩，华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。中国石灰岩资源的时空分布，见表1。表1中国石灰岩资源的时空分布含矿的地质年代代石灰岩分布地区区主要岩性早元古代内蒙古、黑龙江江、吉林中中部、河南南南部信阳阳、南阳一一带大理石中、晚元古代辽东半岛、天津津、北京、江江苏北部、甘甘肃、青海海、福建硅质灰岩、燧石石灰岩寒武纪山西、北京、河河北、山东东、安徽、江江苏、浙江江、河南、湖湖北、贵州州、云南、新新疆、青海海、宁夏、内内蒙古、辽辽宁、吉林林、黑龙江江鲕状灰岩、纯灰灰岩、竹叶叶状灰岩，薄薄层白云质质灰岩奥陶纪黑龙江、内蒙古古、吉林、辽辽宁、北京京、河北、山山西、山东东、河南、陕陕西、甘肃肃、青海、新新疆、四川川、贵州、湖湖北、安徽徽、江苏、江江西薄层，厚层纯灰灰岩，白云云质灰岩，虎虎斑灰岩，砾砾状灰岩等等志留纪新疆托克逊、青青海格尔木木、甘肃、内内蒙古等泥质灰岩，硅质质灰岩，结结晶灰岩等等泥盆纪广西、湖南、贵贵州、云南南、广东、黑黑龙江、新新疆、陕西西、四川厚层纯灰岩，白白云质灰岩岩，结晶灰灰岩，薄层层灰岩，泥泥质灰岩等等石炭纪江苏、浙江、安安徽、江西西、福建、广广西、广东东、四川、湖湖北、河南南、湖南、陕陕西、新疆疆、甘肃、青青海、云南南、贵州、内内蒙古、吉吉林、黑龙龙江厚层纯灰岩，厚厚层灰岩夹夹砂页岩、白白云质灰岩岩，大理石石，结晶灰灰岩等二叠纪四川、云南、广广西、贵州州、广东、福福建、浙江江、江西、安安徽、江苏苏、湖北、湖湖南、陕西西、甘肃、青青海、内蒙蒙古、吉林林、黑龙江江等厚层灰岩，燧石石灰岩，硅硅质灰岩，白白云岩化灰灰岩，大理理岩三叠纪广西、云南、贵贵州、四川川、广东、江江西、福建建、甘肃、青青海、浙江江、江苏、安安徽、湖南南、湖北、陕陕西、泥质灰岩，厚层层灰岩，薄薄层灰岩侏罗纪四川自贡地区内陆湖相沉积石石灰岩第三纪河南新乡、郑州州郊区泥灰岩、松散碳碳酸钙三、矿床的主要工业指标1．黑色冶金用石灰岩工业指标，见表2表2黑色冶金用石灰岩一般工业指标矿石品级含量，%CaOMgOCaO+MgOOSiO2+All2O3PS纯质石灰岩Ⅰ≥54≤0.5-≤0.8≤0.01≤0.04Ⅱ≥52≤3-≤2≤0.02≤0.1Ⅲ≥50≤3.5-≤3≤0.03≤0.15白云质石灰岩-≤8≥50≤3≤0.03≤0.15注：可采厚度2m，夹石剔除厚度1~2m。2．有色冶金用石灰岩工业指标，见表3。表3有色冶金用石灰岩一般工业指标项目含量，%CaOMgOSiO2边界品位≥50≤2.5≤2工业品位≥52≤1.5≤2注：可采厚度2m，夹石剔除厚度1~2m。3．水泥用石灰岩工业指标水泥用石灰岩一般工业指标：CaO≥48% MgO≤3% K2O+Na2O≤0.6%SO3≤1% SiO2≤4%4．轻化工业用石灰岩工业指标（1）电石用石灰岩CaO边界品位≥52%工业品位≥54%MgO≤1%SiO2≤1%Al2O3+Fe2O3≤1%S≤0.1%P≤0.06%（2）制碱用石灰岩CaO边界品位≥88%，工业品位≥90%MgO≤1.9%酸不溶物≤2R2O3≤2%（3）玻璃用石灰岩CaO Fe2O3Ⅰ级 >54% <0.15%Ⅱ级 >47% <0.2% （4）陶瓷、磷肥、氮肥、糖用石灰岩的工业指标可参考矿石的产品质量要求制订。四、矿石性质1.矿石的矿物组成石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物，还混有其他一些杂质。其中的镁呈白灰石及菱镁矿出现，氧化硅为游离状的石英，石髓及蛋白石分布在岩石内，氧化铝同氧化硅化合成硅酸铝（粘土、长石、云母）；铁的化合物呈碳酸盐（菱镁矿）、硫铁矿（黄铁矿）、游离的氧化物（磁铁矿、赤铁矿）及氢氧化物（含水针铁矿）存在；此外还有海绿石，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。2.

目的矿物的矿物特征石灰岩的主要物、化性质如下：化学分子式 CaCO3晶系三方晶系晶形不规则的等轴粒状，或具有菱面晶体、或偏三角面体和菱面体聚形、柱面与偏三角面体及菱面体的聚形颜色无色、白色、含有杂质时变为灰黄、浅红或蓝绿色条痕无色光泽玻璃光泽解理极完全解理断口参差状硬度 3（f系数一般8~12）密度 2.715g/cm3湿度一般小于1%理论组分含量 Ca56.4%；CO243.96%拉压强度垂直层理方向一般为58.8~1370MPa，平行层理方向一般为49~117.6MPa松散系数 1.5~1.6石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和种强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2。石灰岩煅烧至900℃以上（一般为1000~1300℃）时分解转化为石灰（CaO），放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[Ca(OH)2]，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化。五、工艺特性及主要用途1.工艺特性石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能，既可直接利用原矿，也可深加工应用。2.

主要用途石灰岩在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。随着钢铁和水泥工业的发展，石灰岩的重要性必将进一步增强。石灰岩的主要用途见表4。表4石灰岩的主要用途应用领域占石灰岩总产量量，%主要用途冶金工业60.56炼钢铁中作为氧氧化钙载体体，以结合合焦炭灰分分和硅、铝铝、硫和磷磷等不需要要的伴生元元素，变成成易熔的矿矿渣排出炉炉外化学工业8.99橡胶工业的充填填剂；造纸纸、涂料的的增量剂；；制造电石石的原料；；还广泛用用于制造漂漂白剂、制制碱、海水水提取镁砂砂、氮肥、塑塑料、有机机化学品、碳碳化钙建筑工业9.16生产建筑用石灰灰浆，各种种类型的石石灰、碎石石、筑路时时沥青配料料等农业

烧成石灰用于中中和酸性土土壤和作为为饲料建材工业水泥17.31硅酸盐水泥的主主要原料玻璃

引入CaO的主主要原料，其其主要作用用为玻璃中中的稳定剂剂陶瓷

引入CaO的主主要原料耐火材料

用石灰乳作矿化化剂，以便便在焙烧硅硅砖时能获获得坚固的的料坯和加加速石英转转化为磷石石英和方石石英的过程程制糖工业0.05制糖时的助滤剂剂塑料工业

生产尼龙的重要要配料环境保护

工业废水的处理理六、产品质量标准对石灰岩的质量要求，视用途不同而异。一般来说，冶金、化学工业和其它的特殊工业部门对石灰岩纯度的要求比建筑工业和农业高，我国目前除冶金工业用石灰岩制定了中华人民共和国专业标准ZBD60001-85外，其它行业均未制定国家标准或专业标准，而由各应用部门自行制定有关标准。1.

冶金工业用石灰岩产品质量标准，见表5、表6。石灰石产品化学成份应符合表5规定。石灰石产品粒度应符合表6规定。表5冶金用石灰石化学成份要求（ZBD60001-85）类别品级化学成份，%CaOCaO+MgOOMgOSiO2PS不小于不大于普通石灰石特级品一级品二级品三级品四级品5453525150

333331.01.52.23.04.00.0050.010.020.030.040.020.080.100.120.15高镁石灰石特级品一级品二级品三级品四级品

5554535251888881.01.52.23.04.00050.010.020.030.040.020.080.100.120.15注：1.普通石灰石中，当MgO大于3%时，执行高镁石灰石标准。2.普通石灰石或高镁石灰石一级品至四级品中磷、硫杂质含量，供方应定期提出分析数据，但暂不作考核依据。表6冶金用石灰石粒度要求（ZBD60001-85）用途粒度范围mm最大粒度不大于于mm允许波动范围，%上限下限不超过烧结≤38106炼铁1560801010烧石灰2060801010509011010108012014010102.建材工业用石灰岩产品质量要求（1）水泥工业：用于水泥生产的石灰质原料，质量要求列于表7。对非晶质石灰岩，其粒度要求为30~80mm。表7水泥用石灰质原料质量要求品级及类别品位，%CaOMgOR2OSO3燧石或石英泥灰石35~45<3.0<1.2<1.0<4.0石灰石一级品>48<2.5<1.0<1.0<4.0二级品45~48<3.0<1.0<1.0<4.0（2）玻璃工业：一般来说，根据玻璃质量要求不同而选用CaO含量不同的石灰岩，但要求所选用的石灰岩为非晶质且成份稳定。现将平板玻璃用石灰岩的质量要求列于表8。表8平板玻璃用石灰岩质量要求化学成份CaOSiO2MgOAl2O3P2O5Fe2O3粒度，mm含量，%48以上1~61~20~1<10.1~0.2240~701、化学工业用石灰岩产品质量要求用于电石生产和制碱的石灰岩质量要求列于表9。表9电石和制碱用石灰岩质量要求用途化学成份，%粒度，mmCaOSiO2MgOMgCO3Al2O3+FFe2O3P2O5酸不溶物电石制碱54.947.6~500.4>1.0

<0.5

<4.0<2.0<1.0<0.

01

<3.040~120

2、制糖工业用石灰岩产品质量要求制糖助滤剂用石灰岩质量要求列于表10。表10制糖助滤剂用石灰岩质量要求化学成份CaOMgCO3Al2O3+FFe2O3CaSO4K2O+Na2OSiO2含量，%>95<1.8<1.5<0.2<0.25<0.203、国外用石灰岩产品质量标准英国无色玻璃用石灰岩标准列于表11。日本工业部门对石灰岩的质量要求列于表12。表11英国无色玻璃用石灰岩标准化学成份CaOCaCO3Fe2O3不溶于盐酸的不不挥发物有机物除铁以外的着色色元素含量，%≥55.2≥98.50.035≤1.0≤0.1不应使玻璃产生生颜色表12日本工业部门对石灰岩质量的要求用途矿石性质化学成份，%粒度，mmCaCO3MgOSiO2+All2O3+Fe2O3P2O5Fe水泥工业品位稳定>90≤3.0~3.55<5~10

钢铁工业致密非晶质

<1(炉渣制水水泥时)SiO2<0..5~1<0.005((制铁合金金时)高炉15~455平炉45~900转炉10~200电炉10~300烧结1~55

电石工业致密非晶质

MgO+AAl2O3<2SiO2<1~~1.5<0.05

玻璃工业

SiO2<1，Al2O3<3<1<0.8

七、综合利用工艺技术1.综合利用技术方法及工艺流程我国石灰岩资源的特点是储量大，质量较好。因而我国较大的石灰岩矿山都采用洗矿—破碎—分级方法处理石灰岩矿石，以除去地表泥土、砂石、粘性泥团对砂石的污染。对于品位较低的石灰岩或矿石性质差异大的石灰岩，国外有些国家采用浮选法或光电选矿方法。如用浮选法进行石灰岩和石英与铁的分离等；用浮选法或光电选矿法进行石灰岩和白云石与菱镁矿的分离等。对于质量较好，可直接利用的石灰岩，其综合利用技术方法及工艺流程见图1。原矿原矿手选洗矿破碎分级泥团尾矿`不同级别产品图1可直接利用石灰岩综合利用方法工艺流程对于品位较低的石灰岩或矿石性质差异大的石灰岩，其综合利用技术方法及工艺流程见图2。脉石脉石2原矿手选洗矿破碎磨矿脉石1矿泥光电选矿石灰岩精矿石灰岩精矿干燥浓缩浮选分级脉石2+-图2品位较较低、矿石石性质差异异大的石灰灰岩综合利利用技术方方法及工艺艺流程2.

开开发生产实实例（1）石灰石灰岩煅烧至温温度10000~13300°C时，可将将CaCOO3中的CO2排出，制制成生石灰灰。生石灰灰为白色固固体，耐火火难溶，遇遇水放热吸吸水生成熟熟石灰，石石灰水泡和和溶液呈碱碱性，易与与空气中CCO2反应生成成CaCOO3沉淀。商商业上分为为高钙石灰灰（CaOO≥90%），钙质质石灰（CCaO≥85%），镁钙钙石灰（MMgO≥10%）和高镁镁石灰（MMgO≥25%）四类。冶冶金石灰质质量标（ZZBQ277001--85）见见表13。表13冶金金石灰质量量标准（ZZBQ277001--85）类别指标品品级化学成份，%物理性能CaOCaO+MgOOMgOSiO2PS生烧率+过烧率率活性度4NHHCl，40±1°C10mmin，ml不小于不大于不大于不小于普通冶金石灰特级品一级品二级品三级品四级品9290858080-----555551.52.53.55.06.00.010.020.030.040.040.0250.100.150.200.20512152020360250200160160高镁冶金石灰特级品一级品二级品三级品四级品-----939186818012121212121.52.53.55.06.00.010.020.030.040.040.0250.100.150.200.20512152020360250200160160（2）氢氧化钙（消石石灰、熟石石灰）a.分子式：CCa（OH）2b.相对分子质质量：744.08c.性质：细腻腻的白色粉粉未。密度度2.224g/ccm3。加热至至580°C失水成为为氧化钙，在在空气中吸吸收CO2而变为碳碳酸钙。溶溶于酸、甘甘油、难溶溶于水，不不溶于醇。d.用途：用于于制药、橡橡胶、石油油工业添加加剂和软化化水用等。用用于石油工工业添加在在润滑油中中，可防止止结焦、油油泥沉积、中中和防腐。e.主要原料及及规格：石石灰石（CCaCO33）≥98%f.制法及工艺艺流程：石石灰消化法法是将石灰灰石在煅烧烧窑煅烧成成氧化钙后后，以精选选、加水消消化，再经经净化、干干燥及过筛筛，得氢氧氧化钙产品品。其反应应式如下：：CaCCO3=CaOO+CO22CaO++H2O=Caa（OH）2工艺流程如下，石灰石、焦炭→→焙烧→精选→加水消化→沉淀→分离→干燥→过筛→包装→氢氧化钙钙产品质量标准（表14）表14企企业标准指标名称指标优级品工业级氢氧化钙Ca（OH）2，%≥铁（Fe），%≤盐酸不溶物，%%≤98

90.00.350.1镁及碱金属（MMgO计），%≤细度（100目目）外观通过2.0

白色粉未（3）氧化钙a.分子式：CCaOb.相对分子质质量：566.08c.性质：白色色无定形粉粉未。密度度3.255~3.338g/ccm3。熔点25580°C。沸点28850°C。在空气气中放置，吸吸收空气中中的水和二二氧化碳，生生成氢氧化化钙和碳酸酸钙。氧化化钙与水作作用（称为为“消化”）生成氢氢氧化钙并并放出热量量（生成物物呈强碱性性）。溶于于酸、不溶溶于醇。d.用途：氧化化钙用于钢钢铁、农药药、医药、非非铁金属、肥肥料、制革革、制氢氧氧化钙，实实验室氨气气的干燥和和醇脱水等等。e.主要原料及及规格：盐盐酸（HCCL）35%；碳碳酸钙（CCaCO33）98%。f.制法及工艺艺流程：碳碳酸钙煅烧烧法是先将将碳酸钙与与盐酸反应应生成氯化化钙，用氨氨水中和、过过滤、加入入碳酸氢钠钠，反应生生成碳酸钙钙沉淀，经经脱水、干干燥煅烧而而得。其反反应式如下下：CaCO3+22HCL→→CaCll2+COO2+H2OCaCl2+22NH4OH→Ca（OH）2+2NHH4ClCa（OH）22+NaHHCO3→CaCOO3+NaOOH+HH2OCaCO3→CCaO+CO2工艺流程如下，碳酸钙加盐酸→→酸解→加氨水中中和→静置沉淀→过滤→加碳酸氢氢钠反应→碳酸钙脱脱水→干燥→煅烧→筛选→包装→氧化钙产品质量标准表表15。表15企企业标准指标名称指标氧化钙（CaO），%≥细度（100目目）灼烧失量，%≤≤98全部通过5（4）轻质碳酸钙（沉沉淀碳酸钙钙）a.分子式：CCaCO33b.相对分子质质量：1000.088c.性质：白色色粉未，无无臭无味，密密度：方解解石型22.7111g/cmm3，霞石型型2.933g/cmm3。溶点（1110大气气压）12289°C。难溶于于水、醇，微微溶于含有有铵盐或二二氧化碳的的水溶液，可可溶于稀醋醋酸、稀盐盐酸、稀硝硝酸，同时时放出二氧氧化碳，呈呈放热反应应。d.用途：主要要用作橡胶胶、塑料、造造纸等行业业的填料，也也用作涂料料、油墨的的填料。还还用于牙膏膏、电焊条条、有机合合成、冶金金、玻璃、石石棉、油毛毛毡等生产产。还是工工业废水的的中和剂，胃胃与十二指指肠溃疡病病的制酸剂剂、酸中毒毒的解毒剂剂。生产方法及工艺艺流程见图图3。碳化碳化消化消化煅烧煅烧CO2石灰石+煤粉碎分离干燥粉碎分离干燥图3轻质碳碳酸钙生产产流程主要反应式：CCa（OH）2+CO2→CaCOO3+H2O质量标准表155、表16。表15质质量标准（GB4794-84外观：白色粉未）指标名名称Ⅰ型Ⅱ型一级二级一级二级碳酸钙（以干基基计），%%≥水份，%≤125mm筛余物，%≤45mm沉降体积，mll/g≥盐酸不溶物，%%≤游离碱（以CaaO计），%≤铁，%≤锰，%≤白度，度≥98.00.300.0050.502.80.100.100.100.0045-97.00.400.0050.502.50.200.100.100.008-98.00.400.0050.502.80.200.100.10-90.097.00.400.010.502.50.300.150.10--食品添加剂用（GB1898-80）指标名称指标指标名称指标碳酸钙（CaCCO3），%≥干燥失重，%≤≤盐酸不溶物，%%≤钡盐（多Ba计计），%≤981.00.100.05重金属（以Pbb计），%≤砷，%≤≤铁，%≤≤外观0.0030.00040.04白色极细轻质粉粉未生产厂家：四川川重庆松山山化工厂、贵贵州安顺玻玻璃化工厂厂、云南昆昆明化工厂厂、甘肃兰兰州白银区区化工厂、河河南焦作化化工三厂、河河南密县化化工厂、湖湖南衡阳第第三化工厂厂、上海新新江化工厂厂、上海碳碳酸钙厂、江江苏宜兴石石灰厂、浙浙江吴兴菱菱湖化工厂厂、安徽安安庆化工原原料厂、山山东张店湖湖田化工厂厂、山东淄淄博罗村化化工厂、北北京矿石材材料厂、河河北唐山东东矿化工厂厂和辽宁本本溪石灰化化工厂等。（5）重质碳酸钙（俗俗称单飞粉粉、双飞粉粉、三飞粉粉、四飞粉粉）a.分子式：CCaCO33b.相对分子质质量：1000.088c.性质：白色色粉未，无无臭、无味味。露置空空气中无变变化，密度度2.711g/cmm3。溶点13339°C。几乎不不溶于水，在在含有铵盐盐或三氧化化二铁的水水中微溶解解，不溶于于醇。遇稀稀醋酸、稀稀盐酸、稀稀硝酸发生生泡沸，并并溶解。加加热分解为为氧化钙和和二氧化碳碳。d.用途：按粉粉碎细度的的不同，工工业上分为为四种不同同规格：单单飞、双飞飞、三飞、四四飞，分别别用于各工工业部门。单飞粉：用于生生产无水氯氯化钙，是是重铬酸钠钠生产的辅辅助原料，玻玻璃及水泥泥生产的主主要原料。此此外，也用用于建筑材材料和家禽禽饲料等。双飞粉：是生产产无水氯化化钙和玻璃璃等的原料料、橡胶和和油漆的白白色填料，以以及建筑材材料等。三飞粉：用作塑塑料、涂料料及油漆的的填料。四飞粉：用作电电线绝缘层层之填料、橡橡胶模压制制品以及沥沥青制油毡毡之填料。e.主要原料及及规格：石石灰石（CCaCO33）≥90%f.制法及工艺艺流程：粉粉碎法是将将含CaCCO3在9