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硅線石族礦石選礦
  2013-1-25

硅線石族礦石中分選出硅線石族精礦的過程。硅線石、藍晶石、紅柱石組成硅線石族(亦稱藍晶石族)礦物,俗稱“三石”,它們是同質異形體。化學成分同為Al2O3.SiO2,其中Al2O3為63.10%,SiO236.90%。三石均賦存于變質巖中。前兩種礦物的主要礦床大都產于區域變質巖中,后一種則產于接觸變質巖內。因成礦條件不同,其晶體結構亦不同,故其理化性能既有共性又有差異。硅線石族礦石主要用作高鋁耐火材料的原料,也用于冶金、陶瓷等工業。作耐火原料時,要求Al2O3≥55%,SiO2≤42%,Fe2O3~<1.5%,(K2O+Na2O)≤1.0%,耐火度大于1750℃。其精礦中常含有其他含鋁礦物,因此要特別注意分析硅線石族礦物在精礦中的含量。此外,在某些應用中對精礦粒度也會有特定的要求,如作不定型耐火材料膨脹劑的藍晶石精礦需有較粗的粒度,以保證耐火材料具有高的膨脹系數;紅柱石選礦中要盡量分選出可作耐火制品骨料的粗大顆粒精礦。

礦物與資源 一般石英巖中的硅線石族礦物含量較高,平均為20%~30%,高者達70%~80%。幾乎90%的礦石由石英和硅線石族礦物組成。伴生礦物有云母,金紅石、葉蠟石、黃玉、剛玉、黃鐵礦等。片麻巖和片巖中的硅線石族礦物含量較低,為5%~15%。主要伴生礦物有石英、長石、黑云母、石榴子石、十字石、鋯石等。

印度、南非、澳大利亞是硅線石的主要生產國;印度、美國、馬拉維是藍晶石的主要生產國。中國硅線石族礦床的工業開發始于1978年,主要產地有新疆、河南、河北、江蘇、黑龍江等。

主要選礦方法 有手選、重選、浮選和強磁選等方法。手選用于處理粗粒浸染的富礦。選出的質量符合要求的礦石可做成品礦出售。手選也可作為硅線石族礦石的預選作業。

重選 用于處理粗粒浸染的硅線石族礦石。重選分干式和濕式兩種。干式重選常用風力搖床進行,但應用極少。濕式重選多以搖床選礦、跳汰選礦、重介質選礦等方法進行,以重介質選為主。常用設備為重介質旋流器,入選粒度為3~0.5mm。

浮選 用于處理細粒浸染的硅線石族礦石。浮選前經充分脫泥,可提高精礦Al2O3含量10%左右。通常呆用多段脫泥,即在各破碎段和磨礦段前后分別進行。脫泥的粒度上限為20~74μm。對石墨、黃鐵礦含量較高的礦石,通常在經充分脫泥的礦漿中添加松油、黃藥、黑藥等硫化礦捕收劑,將石墨.黃鐵礦優先浮出。硅線石族礦石的浮選按使用捕收劑和調整劑種類的不同,分酸性浮選和堿性浮選兩類。

酸性浮選是在酸性介質中,使用石油磺酸鈉等磺酸類陰離子捕收劑,進行硅線石族礦物浮選。常用硫酸、氫氟酸鈉調節礦漿pH值為2~4.5。粗精礦常需1~3次精選。中國河北省衛魯藍晶石礦及美國格雷斯(Greves)藍晶石選礦廠即采用此工藝。

堿性浮選是在堿性介質中使用油酸等脂肪酸及其皂類作捕收劑,NaOH,Na2CO3等作pH調整劑進行硅線石族礦物浮選。礦漿pH值為8~10,浮選礦漿溫度25℃以上。粗精礦常需2~4次精選。常用水玻璃.六偏磷酸鈉、乳酸,焦磷酸鈉、羧甲基纖維索作抑制荊沖國黑龍江省雞西硅線石選礦廠、美國東嶺藍晶石選礦廠采用堿性浮選。

典型工藝流程 硅線石旗礦石選礦多采用重選、浮選、磁選聯合流程,已產出質量臺格的精礦。

酸性浮選一強磁選聯合流程如美國格雷斯(Greves)選礦廠工藝流程。其原礦含藍晶石15%,抹石礦物有石英、粘土、葉蠟石、云母-磁鐵礦、赤鐵礦等-含鐵15%左右。藍晶石嵌布粒度(見礦軸粒度)為35~48目。選后藍晶石精礦粒度為一32目,也可按用戶要求磨成不同粒度。選礦工藝漉程見圈l。其特點是:原礦磐至一35目.用水力旋濾器脫出-200日礦泥,用硫酸調漿至pH值為4左右,用黃藥作捕收劑,松油作起泡荊。選出黃鐵礦精礦;再用胺和黃藥進一步選出剩余的黃鐵礦及部分云母;加硫酸調漿至pH3.5~4,用石油磺酸鈉作捕收劑浮選藍晶石;藍晶石精礦經濃縮、過濾、干燥后,用強磁選機除鐵。最終精礦古藍晶石在90%以上。

 

堿性浮選一強磁連聯合流程如中國雞西硅線石選礦廠工藝流程(圖2)。其所處理的礦石中,主要有用礦物為硅線石。井生礦物有斜長石、鉀長石、石英、石榴于石、黑云母、自云母、方解石以及少量石墨,鈦鐵礦、黃鐵礦等。其流程特點是將礦石磨至-0.2mm占

 

85%,加煤油和松油浮出石墨后,槽內產品經第玖脫泥,用十目烷基磺酸鈉和氧化石蠟皂混合捕收劑作硅線石粗選,粗精礦經第二次脫泥后,進行四次精選,精選過程中樸加部分混臺捕收劑,精選精礦經脫水后進行強磁選除鐵,即為最終精礦。

重選一磁選聯合流程 如法國德南安臀陶瓷耐火材料公司紅柱石選礦廠工藝流程(圖3)。其有用礦物為紅柱石,脈石礦物為石英,黑云母,綠泥石、黃鐵礦等。將300~0mm原礦用自蘑機蹭至一16mm,用水旋流器分級機分為-0.3mm和1.6~0.3mm兩部分;-0.3mm作尾礦拋棄。1.6~0.3mm粒級經烘干,干式強磁選除去黑云母、綠泥石即得Al2O3含量為50%~55%的粗精礦.若粗精礦古Fe2O3小于1.2%,即作產品外銷,若含Fe2O3大于1.2%.則采用重介質旋流器進一步舟選。所用加重劑為硅鐵和磁鐵礦,作業為一次租選,一次精選。紅柱石精礦崢}經烘干.強磁選除鐵廈靜電選除黃鐵礦后外銷。 

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