네펠린-섬장암

1. 개요

네펠린 5 이상을 함유한 섬장암을 네펠린 섬장암이라고 하며, 알칼리성 장석 심성암이다. 네펠린(Nepheline)은 알칼리성 골격 규산염이며 그 특성은 표 3-24-1에 나와 있습니다.

표 3-24-1 하석의 물리화학적 성질

하석 섬장암의 광물 성분은 주로 정사면암, 조석암, 하석 등 2차 광물이다. , 네오나이트, 소다라이트 등 하석 섬장암은 하석 및 기타 광물의 함유량에 따라 여러 종류로 구분된다(표 3-24-2 참조).

우리나라의 조석섬장암은 주로 산시(山西), 하북(河北), 요녕(遼寧), 사천(沙南), 윈난(雲南), 안후이(安徽), 광둥(廣东), 호북(湖北), 신장(新疆) 등 9개 성과 자치구에 분포하며 총 분포면적은 160km2 이상이다. 허난성에서는 두 개의 하석 섬장암 광산이 발견되었는데, 하나는 안양 구룡산에, 다른 하나는 팡청에 위치해 있습니다.

표 3-24-2 하석 섬장암 광석의 종류

우리나라의 하석 섬장암에 대한 지질학적 연구는 상대적으로 늦게 시작되었으며, 현재 광물 매장지 탐사 데이터에 대한 보고는 없다.

2. 조석 섬장암의 주요 용도 및 품질 요건

1. 산업 요건

현재 우리나라에는 조석 섬장암 매장량이 없습니다. 통일된 산업 요건 . 유리 및 세라믹 원료로 사용되는 하석섬장암은 하석함량이 20 이상이어야 하며, Na2O/K2O≒1의 화학적 조성을 필요로 하며, Na2O/K2O>2인 경우 고품질의 유리 원료로 사용할 수 있습니다.

2. 하석 섬장암의 주요 용도

하석 섬장암의 주요 용도는 표 3-24-3과 같다.

표 3-24-3 조석 섬장암의 주요 용도

3. 품질 기준

국내에서 조석 섬장암의 개발 및 활용으로 인해 시작되었다 늦어서 아직 통일된 표준이 제정되지 않았습니다. 사용자의 다양한 요구에 따른 제품 품질 요구사항만 있을 뿐입니다. 해외에서 하석 섬장암 생산국으로는 미국, 캐나다, 구소련, 노르웨이 등이 있습니다. 표 3-24-4 ~ 표 3-24-6에는 캐나다와 노르웨이 관련 기업의 제품 품질 요구사항이 나열되어 있다.

표 3-24-4 30메쉬 유리등급 하석 섬장암 표준 제품 규격

표 3-24-5 외국 세라믹 등급 황설섬장암 표준 제품 규격

표 3-24-6 벌크 염료 및 필러 등급의 하석 섬장암의 표준 특성

참고: 이 표는 캐나다의 하석 섬장암, Mainx의 제품 특성입니다. 원문은 Minex입니다.

3. 하석 섬장암의 광석 드레싱 및 정제

하석 섬장암에는 하석, 정형암, 조장석 외에도 흑운모, 백운석, 자철광, 석류석, 황화물과 같은 불순물 광물이 포함되어 있습니다. 광석 등은 정광 제품이 유리, 세라믹 및 기타 원료의 요구 사항을 충족할 수 있도록 불순물 광물을 제거하기 위해 선광 및 정제되어야 합니다. 백석 섬장암의 다양한 광물 조성에 따라 다양한 광물 처리 방법이 사용됩니다. 대부분 철 함유 광물을 제거하기 위해 자력선별법을 사용하며, 네펠린을 정제하기 위해 부유선광법도 사용한다. 주요 프로세스 흐름은 표 3-24-7에 나와 있습니다.

표 3-24-7 주요 공정 흐름

광석 선광 사례 1 난장(南江) 하석 선광 공장

난장 핑허(Nanjiang Pinghe) 하석 광산은 쓰촨성 다바산(Daba Mountain)에 위치하고 있다. 광석은 주로 네펠린, 캔커라이트, 정형석, 조장석, 방해석, 백운모, 흑운모 및 일반 휘석으로 구성되며 황철석, 황동석, 황철석 등도 소량 포함되어 있습니다. 정광 제품은 주로 유리 및 세라믹 산업에서 알칼리 대체물로 사용됩니다. 정광의 철 함량에 대한 엄격한 요구 사항이 그림 3-24-1에 나와 있습니다. 원광석 및 정광 제품 지표에 대한 다양한 화학 분석은 각각 표 3-24-8 및 표 3-24-9에 나와 있습니다.

표 3-24-8 원광석 화학에 대한 다중 분석

표 3-24-9 하석 섬장암 광물 가공 제품 지표

그림 3-24 -1 난장 핑허 조석 선광 공정

광물 선광 사례 2 북쪽 끝 조석 섬장암 선광 공장(노르웨이)

주요 광물은 조석과 줄무늬 장석으로 나머지 90%를 차지합니다. 광물에는 자철광, 흑운모, 각섬석, 휘석, 방해석 및 스펜이 포함됩니다.

선광공정은 그림 3-24-2와 같다. 광물 가공 제품은 유리 등급, 호박 등급, 세라믹 등급의 세 가지 등급으로 구분됩니다. 화학 성분은 표 3-24-10에 나와 있습니다.

그림 3-24-2: 노르웨이 북부의 네펠린 섬장암 광물 가공 공정

표 3-24-10 노르웨이 네펠린 섬장암 제품의 화학적 조성

IV 백설섬장암의 개발 및 활용현황

황설섬장암은 전 세계적으로 널리 분포되어 있으나 캐나다, 노르웨이, 구소련, 미국, 브라질 등 5개국만이 관심을 갖고 있다. 비석 섬장암에서는 섬장암의 개발 및 활용 수준이 상대적으로 높습니다. 전 세계 황설섬장암의 연간 생산량은 85만톤이며, 그 중 캐나다 2개 회사의 총 생산능력은 60만톤을 초과한다. 캐나다에서는 황설섬장암의 약 77%가 유리 생산에 사용되며, 노르웨이에서는 유리등급 황설섬장암이 전체 생산량의 88% 이상을 차지합니다.

우리나라의 조석 섬장암 개발은 초기 단계에 있습니다. 1993년에 우리 나라 최초의 조석 섬장암 드레싱 공장이 쓰촨성 난장에 건설되었으며 생산 능력은 50,000톤/a입니다. 1990년대 초, 허난성 안양에서는 황석 섬장암 선광에 대한 파일럿 테스트를 완료했고, 해당 제품은 응용 테스트를 위해 항저우 유리 공장으로 보내졌습니다.

진자이현 네펠린 섬장암은 안후이성 진자이현 샹홍뎬 저수지 옆에 위치해 있습니다. 사용되는 광물 처리 공정은 원광석 → 분쇄 → 분쇄 → 약한 자기 분리 → 탈회 → 강한 자기 분리 → 풀로 농축입니다. 정광의 Fe2O3 함량은 0.4 이하로 안정적이고 K2O Na2O 함량은 14 이상에 도달합니다. 100톤 규모의 일일 광석 선광 공장 1단계가 완공되어 가동에 들어갔고, 그 제품은 유리 공장, 세라믹 공장에 공급되고 있습니다.

완시 백석 섬장암은 분쇄 → 탈회 → 약자 → 강자 분리 ​​과정을 거쳐 칼륨 장석 농축 분말을 얻습니다. 칼륨장석 농축분말을 활용하여 13X 제올라이트, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 화이트카본블랙을 생산합니다. 공정 흐름은 장석 칼륨 분말의 배소 → 클링커 → 열수 합성 → 여과(모액 처리) → 13X 제올라이트, 탄산 칼륨, 탄산 나트륨 및 화이트 카본 블랙입니다. 실험에서 생산된 13X 비석 분자체의 수분 흡착 용량은 25.44mg/g 건조 기준으로 13X 비석 분자체에 대한 GB7820-92의 요구 사항을 충족합니다. 실리카 블랙의 순도는 95.17로 GB10517-89의 요구 사항을 충족합니다. 탄산칼륨의 순도는 96.08로 GB1587-92의 공업용 탄산칼륨 인증 제품 요구 사항을 충족합니다.

세라믹 산업에서 하석 섬장암은 에너지 소비가 적고 빠르고 효율적인 원료입니다. 해외 저온소성 세라믹 바디 포뮬러의 경우 네펠린 농축액이 전체 성분의 54%를 차지합니다. 유리혼합물 100kg에 황석섬장암농축액을 7% 첨가하면 알칼리 1.1kg을 절약할 수 있습니다. Sichuan Huili Art Glass Factory의 공식에 따르면 네펠린 농축액은 성분의 6.2%를 차지합니다.