世界上已知含硫酸钠的矿物有10多种,其中最常见并具有工业价值的有芒硝、无水芒硝、钙芒硝、白钠镁矾4种工业矿物和盐湖卤水,此外还有碳酸芒硝、钾芒硝等多种含硫酸钠的矿物。
芒硝除应用于制造工业无水硫酸钠、硫化碱、洗涤剂和造纸外,还广泛应用于纺织、印染、染料、无机颜料、印刷油墨、医药、鞣革、选矿等领域。因此,它是国民经济中十分重要的矿物原料。
六、世界硅灰石之都
中国硅灰石资源十分丰富。全国14个省、区有硅灰石产出。探明储量的矿区有31处,总保有储量矿石1.32亿吨,位居世界第1位。从国内分布来看,吉林省硅灰石矿最多,占全国的40%;云南、江西、青海、辽宁次之。
硅灰石的重要价值:硅灰石属于一种链状偏硅酸盐,又是一种呈纤维状、针状。由于其特殊的晶体形态结晶结构决定了其性质,硅灰石具有良好的绝缘性,同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。因硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。
涂料级硅灰石粉具有一种良好的补强性,既可以提高涂料的韧性和耐用性,又可以保持涂料表面平整以及良好的光泽度。而且提高了抗洗刷和抗风化性能,还可减少涂料与油墨的吸油量并保持碱性,具有抗腐蚀能力。可以得到高质量颜色明亮的涂料,并具有良好的均涂性和抗老化性能。
塑料橡胶级硅灰石具有独特的针状纤维,具有良好的绝缘性、耐磨性,以及较高的折光率。是塑料、橡胶制品较好的填充材料。
摩擦级硅灰石粉是一种特殊的针状结构,同时硅灰石独有的物理机械效能。大大增强了成品的耐摩擦性、耐热性。
建材级硅灰石粉是一种无毒、无味、无放射性等优点逐渐取代了对人体健康有害的石棉,成为新世纪环保建材的新原料。
陶瓷级硅灰石粉在陶瓷原料中加入适量的硅灰石粉,可以大幅度降低烧成温度,缩短烧成时间,实现低温快速一次烧成。
七、世界石墨之都
全球石墨资源分布不但广泛且相对集中,据USGS资料显示,2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%,仅次于巴西(约占世界的38%)。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿,使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨,位居世界首位。印度石墨矿储量为1100万吨,墨西哥石墨储量为310万吨。中国石墨烯专利2000多项,排名世界第一。在石墨烯领域,中国绝对是世界老大。
值得一提的是,黑龙江省鸡西市曾经被中国矿业联合会授予“中国石墨之都”矿业名城的称号。世界石墨的65%在中国,中国石墨的60%在黑龙江,黑龙江石墨的50%在鸡西。目前,鸡西已探明石墨资源储量(矿石)约5.4亿吨,远景储量达8.5亿吨,居亚洲之首。
中国是世界上主要的石墨产地,其生产数量占70%以上,品种也是世界上最多的国家。中国石墨主要有3种:天然鳞片石墨,土状石墨和人造石墨。中国石墨的产量与分布天然鳞片石墨的产地主要集中在黑龙江省的鸡西、萝北、密山和穆棱,山东省的平度、莱西、南墅和北墅
鸡西市隶属于黑龙江省,是世界优质大鳞片石墨主产区,已探明石墨资源储量9.76亿吨,远景储量20亿吨以上,被称为“中国石墨之都”。打造 “中国石墨之都”这是鸡西的 “金字招牌”。石墨产业已成为龙江新宠,是鸡西着力打造的百亿级产业,也是未来支撑鸡西转型发展的主导产业。
事实上,鸡西作为“中国石墨之都”不是虚名,鸡西不仅有资源,更重要的是产业正在这里集聚,全市现在已有石墨企业51户,深加工企业34户,形成密封材料、传导材料、超硬材料、蓄能材料、石墨烯材料等六个产业链,有负极材料、石墨纸等17个深加工产品。园区、实验室、国家级监督检验中心、国标委鳞片石墨分技术委员会等生产要素非常齐全。
石墨重要价值:
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。
2、作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。
3、作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时无需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
4、石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,就大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节省大量的金属材料。
5、作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:由于石墨的热膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻炉炉管,棒、板、格棚等元件。
6、用于原子能工业和国防工业:石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个PPM 。尤其是其中硼含量应少于0.5PPM 。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴,导弹的鼻锥,宇宙航行设备的零件,隔热材料和防射线材料。
7、石墨还能防止锅炉结垢,有关单位试验表明,在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5 克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。
8、石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后,可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。
9、电极:石墨何以能取代铜作为电极
八、世界菱镁矿之都
全球已探明菱镁矿储量约126.25亿吨,其中晶质菱镁矿116.10亿吨,占菱镁矿资源总量的91.96%,隐晶质菱镁矿10.15亿吨,占8.04%。主要分布在中国、朝鲜、俄罗斯等国家和地区,而中国、朝鲜和俄罗斯已探明菱镁矿储量占全球总储量的74.39%。我国已探明菱镁矿储量36.42亿吨,占世界总储量的28.85%,位居世界首位。