一种芒硝矿的开采方法 【技术领域】
本发明涉及一种矿山开采方法，尤其涉及一种芒硝矿的开采方法。
背景技术
芒硝是自然界中含钠硫酸盐类化合物的总称，可以以含水芒硝和无水芒硝两种形式出现，也可与其他化合物形成复盐，如钙芒硝、钾芒硝、碳酸芒硝等。自然界存在的芒硝矿物有十多种，其中只有两类具有工业利用价值，一类是钠芒硝(即十水芒硝和无水芒硝)，另一类是钙芒硝。
我国芒硝类矿产资源分布广泛，资料显示，我国芒硝矿储量居世界首位，其探明出来比世界其他各国的总和还要多。此外，我国的芒硝矿产大多在西部地区，四个储量在十亿吨以上的超大型矿床全在西部地区，因此，大力加强芒硝的综合利用研究，探索将芒硝资源优势转化为经济优势的途径，对西部大开发，有着重要的战略意义和现实意义。
目前，甘肃省敦煌市西域矿业化工有限责任公司在芒硝矿的开采时采用露天人工开采法，这种方法具有以下特点：只能冬季开采；采装设备为人工采挖；通过在采掘面上打眼、爆破来获得产品，而打眼穿孔费用大约占生产总费用的10～15％；开采采矿率仅为60％。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种有效提高产品质量、提高开采率、降低环境污染的芒硝矿的开采方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种芒硝矿的开采方法，包括以下步骤：
(1)矿体选择：选择冰硝层深1～2米，面积达到60～80亩的矿体，并清除表层覆盖的泥岩至冰硝矿体上层；
(2)开挖卤水沟：在矿体上开挖宽6米、深1.8～2米，长度不等的数个卤水沟，且每两条沟之间的距离为8米；
(3)缓冲化卤：当卤水沟中、从矿床渗出的卤水达到1.5～1.6米的高度时，将卤水引至缓冲槽使卤水中的硫酸钠浓度达到饱和后，将卤水引至化卤池；
(4)调节转化：首先将化卤池中的卤水依次经母液地槽、高位槽沉淀，然后经过滤进入转化池；最后在转化池中，按每立方米芒硝液中加入0.8～1.5公斤添加剂得到芒硝精液，且使芒硝精液pH值降到6～8；
(5)光能滩晒：建造硝田，并将所述步骤(4)所得的芒硝精液经精矿槽进入硝田，通过自然太阳热能风化脱水；
(6)筛选：将所述步骤(5)所得的芒硝通过分解槽，依次经筛选、包装即可。
所述步骤(3)中的缓冲槽为160～180m3。
所述步骤(3)中的化卤池为320～330m3。
所述步骤(4)中的母液地槽与所述化卤池同容积。
所述步骤(4)中的转化池为100～120m3。
所述步骤(4)中的添加剂为硫酸铵。
所述步骤(5)中的硝田为800～1000亩。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过自然沉降及化学反应相结合，在调节转化工序中将含量较大的不溶性物质除去，从而使得芒硝的品质上升到一等品，为下游工序减少了除杂质的过程，间接减少了能源的消耗。
2、本发明在芒硝矿采用大面积太阳能脱水工程的基础上，将人工采硝改为机械采硝，同时改变目前露天堆放无水芒硝的状况，将开采来的无水芒硝在厂房内进行包装，从而减少了由于露天堆放、风吹雨淋而造成的产品损耗，进一步从管理、技术的角度节约了矿产资源；同时本发明将原开采方法中不能开采的尾矿通过溶入卤水的方式得以利用，使得芒硝矿的开采率由58～60％提高到95～98％，并使硫酸钠的品质提升到一等品。
3、由于本发明充分利用太阳能，通过实施芒硝大面积的太阳能脱水工程，使硫酸钠充分结晶，从水中自然析出，因此使得芒硝生产的焙烧工序由原炉次需100min的时间减少到70min，使该工序节约电能30％，耗煤量减少30％，从而减少了二氧化碳和二氧化硫的排放。
4、本发明避免了使用爆破方式，从技术上消除了因爆破产生的噪声、粉尘及爆破原料危险源。
5、由于本发明以卤水为原料，克服了露天人工开采方法只能冬季开采的时间限制，因此可以做到长年开采，使得采购时间的利用率得以提高。
6、本发明无生产废水、废气产生，生产废渣属于无毒无害物质，经就近填埋处理后，不会对环境造成污染。
【具体实施方式】
一种芒硝矿的开采方法，包括以下步骤：
(1)矿体选择：根据矿体赋存情况，选择冰硝层深1～2米，面积达到60～80亩的矿体，并清除表层覆盖的泥岩至冰硝矿体上层。
(2)开挖卤水沟：在矿体上开挖宽6米、深1～2米，长度不等的数个卤水沟，且每两条沟之间的距离为8米；使卤水自然渗入卤水沟中。
(3)缓冲化卤：当卤水沟中、从矿床渗出的卤水达到1.5～1.6米的高度时，将卤水引至160～180m3缓冲槽，停留时间3小时，使冰硝彻底溶化，卤水中的硫酸钠浓度达到饱和后，用砂浆泵打入320～330m3化卤池，停留时间6小时。
(4)调节转化：首先将化卤池中的卤水依次经与化卤池同容积的母液地槽、60～80m3高位槽沉淀6小时，然后采用过滤器过滤，除去卤水中的不溶物，进入100～120m3转化池；最后在转化池中，按每立方米芒硝液中加入0.8～1.5公斤硫酸铵添加剂，使得芒硝液中碳酸盐的含量降低，得到芒硝精液，且使芒硝精液pH值降到6～8。
(5)光能滩晒：建造硝田，并将步骤(4)所得的芒硝精液经精矿槽进入硝田，通过120～150天的自然太阳热能风化脱水。
其中硝田为800～1000亩，该硝田选在矿体附近、地质结构稳定的粘土层，并铺设防渗膜或PVC膜进行防渗处理，堤坝采用均质粘土坝防渗，堤坝下开挖基槽、回填粘土防渗，防渗膜每年铺设一次。
(6)筛选：将步骤(5)所得地芒硝通过分解槽，通过电动筛的筛选后包装即可。