天青石,是一种 硬石膏 ,纯净 晶体 为无色透明,通常呈白色、浅蓝灰色、蓝色,其英文“Celestite”包含“天空、天堂”之意,故而得名天青石。
天青石,一般呈板状、 柱状 、片状晶体,完好晶体少见,常见集合体,呈钟乳状、 结核 状、纤维状、细粒状等;天青石发育中等 解理 ,解理面呈珍珠光泽; 莫氏硬度 3-3.5, 小刀 可以将其刻画; 紫外线 照射下有时显 荧光 。天青石主要是外生成因矿物,见于 石灰岩 、 白云岩 、 石膏 岩等 沉积岩 中,热液成因的天青石常以 矿脉 产出。 墨西哥 和 西班牙 是天青石储量大国,我国的天青石矿床主要分布在 青海省 、 江苏省 、 四川省 、 陕西省 、湖北、 云南省 等地。
天青石主要用于制取 碳酸锶 ,以及生产电视 显像管 玻璃、烟花等。天青石也属收藏宝石品种。
简介
产出
主要产于白云岩、石灰岩、 泥灰岩 和含 石膏 粘土 等 沉积岩 中。产于热液矿床和沉积矿床中。
用途
用于提炼 和制备锶化合物,制作显像管的屏幕、红色焰火和 信号弹 等。
矿石特征
与 重晶石 形成完全类质同象系列,富含 的称为钡天青石。常呈厚板状或柱状 晶体 ,多为致密块状或板状、粒状集合体。质纯时无色透明,有些带浅蓝或蓝灰色调,条痕白色,玻璃光泽,透明至半透明。三组解理完全,夹角等于或近于90°。 莫氏硬度 3-3.5,比重3.9-4.0。灼烧天青石碎片时火焰为深紫红色。
沉积形成的天青石与 碳酸根 和 石膏 伴生,热液成因的天青石常以矿脉产出。中国江苏溧水爱景山天青石脉状矿床是亚洲最大的锶矿产地。天青石主要用于制造 碳酸锶 以及生产电视机显像管玻璃等。
矿物组成
(1)海相粘土——碳酸盐沉积型
矿石矿物组合为天青石、 碳酸锶矿 。SrSO4最高可达92%。 矿石 呈块状、 结核 状、条带状、放射状。
(2)海相、海陆相 硫酸盐 沉积型
矿石矿物组合为天青石、 方解石 、 白云石 、石膏、 重晶石 。SrSO45.5~90%,BaSO40.4~8%。矿石呈块状、条带状、条纹状。
(3)陆相硫酸盐沉积型
矿石矿物组合有天青石、 石膏 ,含白云石、粘土岩、 石灰岩 等杂质。含矿率0.46~11.53kg/m³,SrSO44.7~87%。矿石呈结核状、块状、浸染状、层纹状。
(4)沉积——热卤水热液型
矿石矿物组合为天青石、 碳酸锶矿 、方解石、 石英 及少量 萤石 、 黄铁矿 。SrSO 2.0~90%。BaSO 1~50%。 矿石 呈块状、条纹状、条带状、网脉状。
(5) 硫化物 ——天青石矿物型
与铅、银、锌、汞等矿物共生。含少量至50%左右天青石。矿石呈块状、脉状、浸染状。
(6)火山岩——热液型
矿物组合为天青石、 高岭石 、石英、 赤铁矿 、菱锶矿、 重晶石 、萤石、 磷灰石 。SrSO4 3.0~90%,BaSO4 2~60%。矿石呈块状、胶结状、浸染状。
(7)表生风化淋滤型
矿物组合为天青石、 碳酸锶矿 、重晶石、 碳酸根 。SrSO₄ 1.0~66%,BaSO4 0.7~0.76%。 矿石 呈块状、胶结状、皮壳状。
矿物特征
天青石的 化学 分子式为SrSO4,是自然界中最主要的含锶矿物。但有时天青石中的Sr为Ca或Ba部分代换,生成类质同象钙天青石或钡天青石。天青石属 正交晶系 ,单个 晶体 常呈板状或柱状,集合体呈粒状、纤维状、 结核 状等。纯净的天青石晶体呈浅蓝色或天蓝色,故称天青石,有时为无色透明,当有杂质混入时呈黑色。天青石为玻璃光泽,解理面具有珍珠状晕影,条痕白色,性脆, 莫氏硬度 为3~3.5。密度3.~4.0g/cm³。
矿床类型
成因型
天青石矿床按其成因可分为沉积型、层控型、 岩浆 ——热液型和次生淋滤型等四种类型。
工业型
工业类型主要有:①海相 粘土 —— 碳酸根 沉积型;②海相、海陆相 硫酸盐 沉积型;③陆相硫酸盐沉积型;④沉积——热 卤水 热液型;⑤ 硫化物 ——天青石矿物型;⑥ 火山岩 ——热液型;⑦表生风化淋滤型。
矿产分布
我国 天青石矿 发现的矿点和探明的蕴藏量不多, 保有储量 3293万吨(载至1994年底),天青石矿床主要分布在 嘉祥县 、 重庆市 、 江苏省 ,还有 贵州省 、 内蒙古自治区 、 青海省 、新疆、湖北、 湖南省 、 陕西省 、 吉林省 、 辽宁省 、 甘肃省 等省。正在开采的天青石矿床有 合川区 干沟,江苏溧水县爱景山等。
工艺特性
天青石锶 化学 产品具有以下主要工艺特性:
(1)吸收 射线 : 碳酸锶 可以吸收较高的 γ射线 ,并可改善 玻璃 的 折射率 ;
(2)助熔融性: 氧化锶 加上 碳酸根 、钡及 氧化钙 等组分后能改善玻璃物料的熔融性能,增加流动性;
(3)着色性:锶的 硝酸盐 可发出鲜红颜色。
主要作用
天青石矿 主要用于加工成锶的碳酸盐和硝酸盐,其中90%以上用于生产碳酸锶。碳酸锶的最主要的用途是生产彩电 显像管 的荧光屏玻璃,这是因为锶能吸收X射线。其次用于制造特种玻璃,还可用于 冶炼 时的脱铅剂。锶的硝酸盐是红色烟火和 信号弹 的 着色剂 。极少量的锶化合物用于 润滑脂 、陶瓷釉料和药品方面。
工艺技术
利用技术及流程:
品位高的天青石矿床,开采后一般不需加工或只需经过简单手选后,即可达到商品天青石矿的要求(含SrSO49.0%以上),可以以块状物或磨粉后出售。
对于伴生有 石膏 、 方解石 、 石英 、 褐铁矿 和粘土矿物的天青石矿,可以先进行洗矿或擦洗,使粘土矿物碎解。由于天青石与脉石(以 碘化钠 石膏为例,其密度为2.93g/cm³)的密度差较大,如果嵌布粒度又较粗,可以用分级重选方法(重介质振动溜槽、跳汰或摇床)回收。对于细粒嵌布的天青石或重选的中矿、尾矿内的天青石,则可用浮选方法回收。
质量标准
原料的影响
矿石品位决定加工方法及产品的纯度。碳还原法生产 碳酸锶 适用于采用低品位天青石, 复分解反应 法适合高品位 矿石 ,不同加工方法,产品纯度不同,各存在优缺点。
伴生元素,如碱土元素、杂质铁、硫等在产品应用过程中容易混成 混合物 ,影响质量。
国家标准
我国多以天青石为原料生产碳酸锶,对天青石精矿质量尚无统一的标准。
部颁标准
对于直接出口的天青石矿,中国五金矿产进出口公司曾对其质量作过如下暂行规定:
SrSO4≥92%;
-200目筛余量≤6.5%(-80目亦可考虑);
钡盐 (BaSO4)<4%;
钙盐 (CaSO4)<4%;
杂质<2%。
企业标准
各厂家对 矿石 的质量尚无统一要求,仅以矿石品位高低计价。
另外,美国对天青石矿的规格要求为:SrSO₄不少于96%、CaSO₄不大于0.5%,BaSO₄不大于2%。一般范围为SrSO4含量在94~97%。
发展趋势
开发利用现状
我国天青石矿矿石品位(以SrSO4计)不高。生产矿山更少。 青海省 、 云南省 的天青石矿难于开采,内蒙的天青石矿有小量开采,但由于原矿品位较低(含SrSO4 40%)、运输困难、价格昂贵,无法继续生产,已于1977年停产。只有 合川区 和江苏溧水两天青石矿,开采前景广阔。
重庆合川盐井沟天青矿石,1962年开采,原矿含SrSO4 60%。所采 矿石 大部分为自用,少量供给 上海市 和 天津市 的化工厂,以生产 碳酸锶 。
江苏溧水爱景山天青石矿,1972年开采,原矿含SrSO4 54.46%。有害杂质BaO平均为1.7%、CaO平均为0.34%,是一大型锶矿床。所采矿石就地销售给溧水化工厂,亦用于生产碳酸锶。
应加强选矿加工技术研究,降低成本,使难选与低品位资源开发利用成为可能,还要加强探矿工作,扩大资源量。
市场前景
国际市场对锶矿物的需求量越来越大,开发我国的天青石矿产资源具有广阔的前途。加强选矿工艺研究,提高产品质量,降低生产成本,充分利用矿产资源是合理的发展方向。
部分天青石矿区禁采,使得天青石的发展情况堪忧。 嘉祥县 地区受影响较为明显。