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一、 地 质 勘 查
石棉的地质勘探主要是通过各种手段来查明矿体的形态、产状以及沿走向、倾向的变化；对矿石矿物的矿物学特征及物理化学性能、品位、类型及可选性等进行综合研究；对于水文地质条件复杂地区，还必须进行相应的水文地质勘探工作。最后根据勘探工程对矿床的控制程度，划分不同的储量级别，计算其储量。在评价石棉矿床时，含棉率（品位）及纤维长度是主要因素，同时也要注意石棉的物理化学性能特征及有益有害的共伴生矿物，作出矿床综合评价。
勘探阶段各级储量的比例，应按对口勘探范围、矿山建设规模和服务年限，以及保证首采区3～5a开采需要为依据确定。大、中型矿床，应探明一定量的B+C级储量，其比例应占B+C+D级储量的40%～60%，B级储量应占B+C级储量的10%～15%。小型矿床，一般只探求C+D级储量，其中C级不低于30%～50%。地质条件复杂的大、中型矿床，经较密工程控制仍达不到B级储量时，只探求C+D级。地质条件复杂的小型矿床一般只探求D级储量。如开采需要，可探求少量C级，或者边采边探。
1.勘探类型
据全国矿产储量委员会《温石棉矿地质勘探规范》温石棉矿床勘探类型划分见表4.16.17及表4.16.18。
表4.16.17镁质超基性岩型矿床勘探类型
表4.16.18镁质碳酸盐岩型矿床勘探类型
2.勘查阶段
中国石棉矿床勘查阶段按全国矿产储量委员会、国家计划委员会、国家经济委员会1987年颁发《矿产勘查工作程度划分的暂行规定》划分为普查、详查、勘探三个阶段，普查阶段之前，为区域地质调查工作，勘探阶段之后，为矿山开发地质工作。矿产勘查工作，一般应按规定的阶段循序渐进，对特别复杂、难以正规设计开采的矿床，可以边探边采。
3.勘探手段及网度
温石棉矿的勘探手段一般以钻探为主。当地形条件允许时也可采用坑探或坑探与钻探相结合。在钻探中，应采取有效措施，防止选择性磨损和拢扯石棉纤维。力求矿心完整、清洁。矿体顶、底板围岩的岩心采取率不低于75%；矿心采取率不低于90%。钻孔直径以满足单个样品的取样重量为原则，镁质超基性岩矿床一般不小于75mm，镁质碳酸盐岩型矿床一般不小于91mm。矿体厚度薄者，宜采用大口径钻探。钻探质量标准，除岩心采取率外，应按照《岩心钻探规程》（1982年）执行。
表4.16.19镁质超基性岩型矿床勘探工程间距
温石棉矿床的勘探工程间距据全国矿产储量委员会《温石棉矿地质勘探规范》，见表4.16.19及表4.16.20。
表4.16.20镁质碳酸盐岩型矿床勘探工程间距
4.工业指标
据《温石棉矿地质勘探规范》，镁质超基性岩型石棉矿床的一般工业指标为：
边界品位，含棉率大于或等于0.6%；工业品位，含棉率大于或等于1.4%；可采厚度，1m；当厚度小于1m，含棉率大于1.5%时，可按米百分率计算；夹石剔除厚度1m。
5.镁质碳酸盐岩型石棉矿床的一般工业指标
边界品位，含棉率大于或等于0.5%；工业品位，含棉率大于或等于1.4%；可采厚度0.5m；当厚度小于0.5m，含棉率大于1.4%，可按米百分率计算，夹石剔除厚度0.5m。
据全国矿产储量委员会办公室《矿产工业要求参考手册》（修订版）蓝石棉矿床的一般工业指标见表4.16.21。
表4.16.21蓝石棉矿一般工业要求
二、 矿 山 开 采
中国温石棉产量占石棉产量的95%，以下仅述温石棉矿的开采。
石棉矿的开采方法有露天开采和地下开采。采用露天开采法的有青海茫崖石棉矿、四川新康石棉矿等等。采用地下开采法的有四川石棉矿宋尖采区、辽宁金州石棉矿等。
石棉矿山开采规模的划分采用二种办法：一是按矿石产量计，二是按精矿产量计，见表4.16.22。
表4.16.22石棉矿开采规模划分表（万t/a）
石棉矿露天开采的开拓运输多采用公路开拓，如青海芒崖石棉矿、四川新康石棉矿。芒崖石棉矿，年产矿石量65万t，年采剥总量197万t，上部为山坡露天开采，线路布置方式为树枝式，下部为凹陷露天开采，线路布置方式为回返式和螺旋式。平均开采深度为126m，矿体倾斜延深达600m，目前还仅开采一部分，运输选用BJ-374型载重为20t的自卸汽车。新康石棉矿，年产矿石量113.4万ｔ，年采剥总量216万t，采区地形为倒马鞍形，二侧地形陡峭，坡度为40°～45°，运输线路主要采取矿坑外折返式布置，选用15t自卸汽车。这二种矿都是大型矿山。
地下开采的开拓运输按主要开拓巷道的类型划分：一是平硐开拓，如四川石棉矿宋尖采区，下部为宋家坪采区，上部为尘石包采区。由于地形陡，因此各阶段石门都打透地表形成所谓阶段平硐，既作排废石的出口又作安全出口和通风出口。矿石经溜井下放至下部主平硐装车，再用电机车运出。开拓巷道一般均脉外下盘布置。二是斜井开拓，一般均为小矿；三是竖井开拓，如辽宁金州石棉矿采用下盘竖井，布置在矿体中央，采矿方法为干式充填采矿法，在主井附近设一副井，形成中央主副井开拓；通风采用对角式通风，由二端斜风井出风。四是联合开拓，采用平硐盲斜井联合开拓，如朝阳石棉矿。
矿山开采工艺的选择取决于围岩和矿石的情况。镁质碳酸盐岩型石棉矿床的控矿围岩有白云质灰岩、白云岩、白云质大理岩等。镁质超基性岩型石棉矿床的控矿围岩有辉长岩、花岗岩、凝灰岩和安山熔岩等。矿石坚固性系数f＝12～7。矿石及围岩的稳固性，可分不稳固、较稳固和稳固三种类型，一般属较稳固类型。
露天开采工艺和石灰石矿山相似，仅台阶高度较小，一般都取12m，工作面布置有平行走向，也有垂直走向横向推进的。穿孔采用KY-150型牙轮钻和YQ-150型潜孔钻。爆破通常都采用多排孔微差爆破。采装工作面用2m3、4m3挖掘机，工作面运输用BJ-374型载重20t自卸汽车或15t的自卸汽车。辅助设备用73.6kW的推土机清理平整场地和矿岩的集堆工作，装炸药用YC-2型装药车。
地下开采工艺，顶板稳固，开采规模较小的矿床用空场采矿法，如河北涞源石棉矿用全面采矿法，山西吕梁地区石棉矿用房柱法和留矿法；顶板中等稳固的矿床，为控制地压采用充填采矿法，如辽宁金州石棉矿用干式尾矿充填采矿法；围岩不稳固的矿床，用崩落采矿法，如四川石棉矿用分段崩落法、阶段自然崩落法、阶段强制崩落法。
石棉开采要求保护石棉纤维的长度以提高经济效益，这就形成了特殊的回采工艺，如四川石棉矿采用选别留矿法；辽宁朝阳石棉矿采用了倾斜分层选别充填采矿法。该矿围岩不稳固，地表不允许陷落，矿体倾角12°～15°，矿体厚，且含大量夹石，回采时在采区平行矿体底板分层，分层厚度为2m，以上向式顺序回采，崩落下的矿石在工作面选别，将矿石由溜井放至运输横巷运出，废石作充填料用，充填工作由人工砌筑充填，为保证上部分层的回采安全，要求充填工作严密，这种采矿方法劳动强度大，工艺要求高，但经济效益好。中国石棉资源丰富，但长纤维石棉资源不足，每年还需进口。价值昂贵，保护长纤维石棉的生产是中国石棉开采和加工的技术政策之一。然而大部石棉矿山还是采用一般的采矿方法。
三、 选矿与加工
（一） 产品质量标准
石棉产品根据其选矿方法分为手选石棉和机选石棉两大类。手选石棉是经手工拣选出的未经开解的块状或束状石棉，按纤维长度分为特1、2级和手选1、2级四个等级，分别对平均纤维长度、平均纤维含量、含砂量等指标作出规定。机选石棉根据纤维长度和主体纤维含量分为3、4、5、6四个等级，每个等级再根据比表面积、纤维长度分布和小于0.075mm级粉尘含量分为不同牌号，每个牌号的石棉按其质量指标又分为优等品、一等品和合格品。详细指标可参见国家标准GB8071-87（表4.16.7、表4.16.8）。
（二） 选矿加工方法
石棉选矿一般采用干式分选，只在个别情况下采用湿式分选。常用的选矿方法如下：
(1) 筛分吸选法 通过筛分使石棉纤维与脉石分层，漂浮于表面，利用负压吸取石棉纤维。该法可用来分选Ⅰ—Ⅴ级棉。可用于粗选，也可用于精选。
(2) 空气分选法 利用石棉纤维与脉石在上升和水平气流中运动速度差异来分选。一般用于Ⅳ—Ⅴ级短纤维，可用于粗选，也可用于精选。
(3) 摩擦分选法 石棉纤维与脉石颗粒沿溜棉板斜面下滑时，因摩擦系数不同造成运动速度不同，从而将其分离。用于分选Ⅰ—Ⅲ级棉，仅用于粗选。
(4) 摩擦—弹跳分选 利用石棉纤维与脉石颗粒之间摩擦阻力和弹跳力差异实现分选。一般用于Ⅰ—Ⅲ级长纤维粗选。
(5) 湿式分选 一般是用旋流器、摇床等分选Ⅳ—Ⅵ级短纤维。目前国内很少采用，只在部分石棉制品厂用湿法摇床脱除短纤维石棉中的砂粒。
（三） 工 艺 流 程
石棉选矿工艺流程分为矿石准备和选别两大部分。
矿石准备部分包括破碎、筛分、干燥及预先富集等作业，其任务是为选别车间提供符合入选粒度和水分要求的矿石。一般是采用两段破碎：用旋回式或颚式破碎机进行粗碎，用圆锥或反击式破碎机进行中碎。破碎后小于35或50mm的矿石进入卧式圆筒干燥机或立式干燥炉内烘干，使水份小于2%。干燥后的矿石进入储矿仓。矿石的预先富集通常是采用筛分方法，即除去低品位粗粒级矿石。
选别流程包括：破碎揭棉、回收石棉粗精矿、粗精矿除尘、除砂及纤维分级等作业。
为了有效地保护石棉纤维的自然长度，多选出长棉和最大限度地回收石棉纤维，一般都采用多段破碎揭棉、多段分选工艺。对于矿石类型为横纤维的石棉矿石，一般需要3～4段破碎揭棉；而对于纵纤维类型的石棉则需4～5段揭棉。
粗精棉的除尘和除砂常常是联系在一起的，作业段数视纤维性质不同而定：纵纤维石棉一般需要6～8段，横纤维石棉一般需4～6段。所用设备有平面摇动筛、振动空气分选机、锥筒除尘筛、高方筛、小平筛等。纤维的分级一般采用筛孔从大到小的分级顺序，先分出高级棉，后分出低级棉。也有用平面摇动筛按从小到大顺序分级的。分级后经检验合格的石棉纤维采用螺旋包装机或人工包装。
（四） 常用技术设备
1.破碎设备
冲击式破碎机因其具有选择性破碎作用，可以有效地实现石棉纤维与脉石的分离并有效地保护石棉纤维的自然结构而广泛应用于石棉矿的中碎和多段破碎揭棉过程中。目前常用的冲击式破碎机是反击式和立轴锤式。
2.分级和选别设备
由于石棉纤维结构的特殊性，石棉选矿厂常使用一些特殊的筛分设备进行分级和分选，如平面摇动筛、平面旋回筛、高方筛、反流筛等。
风力分选设备是以空气为分选介质，使形状、密度或松散度不同的物料在上升或水平气流中以不同的方向和轨迹运动而实现分离。常用的风选设备有筛分吸选机组（包括平面摇动筛、吸棉嘴、降棉筒、风机等）、空气通过式分选机、离心空气分选机、振动空气分选机（比重分选机）等。
（五） 选 矿 实 践
1.四川石棉矿选矿厂
该矿位于四川省石棉县，建有一座粗选站和三座选矿厂。地下开采的矿石经粗选站破碎—手选—筛分工艺，预先富集后供第一、第二选矿厂，露天开采的矿石直接供第三选矿厂。
原矿中石棉纤维长度0.5～10mm，地下开采矿石最大粒度400mm，水分4%～6%，品位1.0%～2.5%。
该矿的三个选矿厂工艺流程和设备基本相同，其中一选厂二车间的工艺流程见图4.16.5。流程中用三段破碎揭棉，分别采用反击式破碎机、立轴锤式破碎机和笼式破碎机，三段分选采用平面旋回筛和平面摇动筛吸选，各段选出的粗精棉分三个料流分别采用六角筛和小平筛除尘除砂。干燥采用圆筒干燥机。第一料流生产长棉（Ⅱ级），第二料流生产中长棉（Ⅲ—Ⅳ级），第三料流生产短棉（Ⅴ级）。
图4.16.5四川石棉矿一选厂二车间工艺流程
该矿选厂设计能力15 000t/a，矿山给矿粒度500mm，给矿品位1.38%，给矿水分5.08%。入精选车间矿石粒度50mm，入选品位2.42%，入精选时水分2.00%。粗选尾矿品位0.5%，精选尾矿品位0.31%，选矿回收率90.31%，产品中Ⅳ级以上产率15.19%。
2.青海茫崖石棉矿选矿厂
茫崖石棉矿位于青海柴达木盆地西北茫崖镇附近。该矿建有三座选矿厂。矿石为横纤维，网状脉含棉率5%～8%，纤维长度1～5mm，长纤维含量不多，大部分为Ⅴ—Ⅵ级棉，纤维易与脉石分离，易分选。选矿工艺流程见图4.16.6。主要设备有：颚式破碎机、自定中心振动筛、反击式破碎机、平面旋回筛、吸棉滚筒、立轴锤式破碎机、锥筒筛、高方筛、降棉筒和包装机。
茫崖石棉矿选矿厂设计能力12 000t/a，矿山给矿粒度450mm，入精选车间粒度25～30mm，矿石品位3%～5%，粗选尾矿品位0.8%，精选尾矿品位0.2%～0.5%，选矿比60%～85%，选矿回收率60%～85%，产品中Ⅳ级棉以上占38.89%。
图4.16.6 青海茫崖石棉矿选矿工艺流程
（六） 主要深加工产（制）品品种、用途
石棉制品用途广泛，品种繁多。中国的石棉制品一般按用途分为保温制品、密封制品、摩擦制品、绝缘制品等。
1.石棉保温制品
（1） 织造类 包括石棉纱、石绵线、石棉绳、石棉被、石棉带和石棉衣等。用作石棉制品原材料、热力设备、热力传导系统保温、隔热材料、防腐蚀密封材料、高温操作劳保用品和刹车带等。
（2） 造纸类 包括热绝缘石棉纸、衬垫石棉纸等，主要用于机械、电机工业设备的隔热保温材料、密封垫片和隔膜材料。
（3） 模制类 包括泡沫石棉、碳酸镁石棉砖、管、石棉硅酸钙板等，广泛用于建筑、冶金、化肥、石油、船舶、医药等工业领域作保温、隔热、绝冷、吸音材料。
2.石棉密封制品
（1） 垫片类 包括石棉橡胶板、耐油或耐酸石棉橡胶板、石棉乳胶板、石棉橡胶板垫片、缠绕式垫片、金属包垫片、钢架石棉复合板、石棉钢片、石棉橡胶钢丝布、石棉石墨铜丝布、四氟复合垫片等，广泛用于石油、化工、航空、电机、国防等部门各类机械、设备管道的绝热保温材料和密封垫片。
（2） 垫圈类 包括波形垫圈、自密封垫圈、橡胶石棉垫圈、石棉纤维环、旋塞衬圈和石棉炉门圈，全部用作密封材料。
（3） 盘根类 包括油浸石棉盘根、橡胶石棉盘根、抗腐蚀石棉盘根、缓蚀型石棉制品和铅片盘根，适用于高温、高压、高速和酸碱条件下作密封材料。
3.石棉摩擦制品
包括制动器衬片和离合器面片两大类，主要用作制动材料。
4.石棉特种制品
包括绝缘材料、电解槽用材料、化学试剂、石棉辊轮、过滤材料和其他材料等，用于电机绝缘、高温设备保温、隔热、过滤用化学试剂和玻璃引上机用辊材料等。
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