辽宁某红柱石矿工艺矿物学特征及选矿流程选择.pdf

2 0 0 4 年第6 期有色金属 选矿部分2 9 辽宁某红柱石矿工艺矿物学特征及选矿流程选择 胡志刚，代淑娟 1 ．辽宁省地质矿产研究院，沈阳1 1 0 0 3 2 ；2 ．沈阳有色金属研究院，沈阳1 1 0 0 2 3 摘要对辽宁某红柱石矿矿石性质及工艺矿物学特征进行了研究，并通过试验确定了脱泥一浮选一磁选一酸 浸的工艺流程，得到了符合质量要求的红柱石精矿和磁铁矿，红柱石精矿品位达9 1 ．0 2 ％，铁精矿品位6 6 ．3 7 ％。 关键词红柱石；工艺矿物学特征；脱泥；浮选；磁选；酸浸 中图分类号T D 9 7 ； I D 9 2 3 ．7 ；1 1 3 9 2 4 ．1文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 4 0 6 0 0 2 9 ～0 3 红柱石是优质耐火矿物原料，其与硅线石、蓝晶 石同属蓝晶石族矿物，它们的化学成分相同 弛0 3 S i 0 2 ，结晶构造相异。红柱石因具有耐火 度高、机械强度大、耐酸耐碱性强和高温一次膨胀的 特性，日益受到人们的重视。红柱石矿随其产出的 地质条件不同，矿石的物质组成、结构构造、共生矿 物及嵌布特征都不相同，这些因素直接影响选矿工 艺流程的选择。辽宁某红柱石矿储量较大，但矿物 组成复杂，红柱石嵌布粒度较细，铁矿物含量较高。 通过对其工艺矿物学特征以及选矿工艺流程的试验 研究，提出了合理的选别工艺流程。 1 矿石的物质组成 矿石化学组成见表1 。 表1辽宁某红柱石矿原矿化学组成／％ T a b1T h ec h e m i c a lc o m p o s i t i o no faa n d a l u s i t e c r u d eo r ei nL i a o n i n g ／％ 鱼量 箜垄 堑墼 丝兰Q iQ i 红柱石为粒柱状，含碳质、铁质包裹物，解理发 育，粒度在0 ．1 ～0 ．5 m m ，最大粒度为0 ．5 ～1 ．5 n q _ n l 。沿解理缝有一定量的磁铁矿和碳质物出现， 红柱石粒问有细粒石英、绢云母微粒镶嵌。部分红 柱石绢云母化。 磁铁矿呈粒状，粒度一般在0 ．2 ～0 ．5 m m ，大 颗粒多在红柱石晶体周围，小颗粒多在红柱石解理 间，另有部分细粒磁性矿物 粒度 0 ．0 2 m m 包裹 于红柱石及其它矿物晶体内。 绢云母呈显微鳞片状，多分布于红柱石颗粒之 间，部分为红柱石次生变化而成。绢云母含量为 收稿日期2 0 0 4 0 6 1 4修回日期2 0 0 4 0 7 0 5 作者简介胡志刚 1 9 6 8 一 ，男，辽宁丹东人，高级工程师。 1 5 ％～2 0 ％。 石英多呈不规则粒状，粒径多在0 ．3 m m 以 下，稀散分布。石英含量2 0 ％- - 2 5 ％。 其它尚有少量黑云母、石榴石、金红石、碳质物 及黏土质矿物等。 2 工艺矿物学分析 该矿红柱石晶粒较细，且与脉石矿物共生密切， 尤其是红柱石晶体中含有铁质包裹物及其表面的绢 云母化，使红柱石与绢云母及含铁矿物的单体解离 困难。磨矿至一4 5 “m 时仍有绢云母及含铁矿物与 红柱石连生，而磨矿过细难免造成浮选条件的恶化， 使红柱石回收困难。矿石中石英含量较高，而且粒 度细小，但石英表面干净，和红柱石的共生关系不十 分密切，易与红柱石单体解离。磨矿至一7 4 t a n 粒 级含量为7 0 ％时，石英已基本解离。 矿石中的含铝矿物除红柱石外，还有绢云母、黑 云母、黏土矿物等。通过化学分析计算可知，原矿中 红柱石所含的他0 3 只有6 ．7 1 ％，其余1 8 ．5 8 ％的 A 1 2 0 3 均为绢云母等含铝矿物。这些矿物不但可浮 性较好，而且与红柱石密切共生，但此类矿物的硬度 与红柱石相差较大，在磨矿过程中大部分进入矿泥 之中，通过脱泥可以除去。脱泥不仅可以除去大量 的脉石矿物，也可提高红柱石的人选品位，优化浮选 条件。 矿石中铁含量较高，主要以磁铁矿、黑云母、石 榴石等矿物存在。虽然通过磁选可以将含铁矿物除 去，但其与红柱石共生关系密切，而且粒度细小，部 分微粒包裹于红柱石中，单体解离较为困难，因此， 磁选将使部分红柱石进入磁性产品而造成损失。 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 0 4 年第6 期 3 选矿工艺流程的确定 根据矿石性质和工艺矿物学特征的研究，对该 矿石进行了红柱石选矿试验研究，最终确定的选矿 流程为脱泥一浮选一磁选的联合流程 见图1 。 原矿 - N N m 量单位g ／‘ 6 磨矿7 0 9 6 7 4 m 脱J 泥 { H 2 s 0 4 2 0 0 0 M C A5 0 0 点 M 5 01 6 0 0 ， 7 98 0 0 矿泥 ’ 粗l 选 H 拳0 45 0 0 1 M C A5 0 0I 精选 H 2 S 0 45 0 0 I 尾矿 M C A5 0 0 { 精选 H 2 S 0 45 0 0 I l 中矿1 M C A5 0 0j 精选 H 2 S 0 45 0 0 l l 中矿2 M C A5 0 0I 精选 中矿3 中矿4 O 磨矿9 0 ％一4 5 肛m 磁I 选 ‘2 2 2 2 2 。4 。2 b 2 。5 2 2 2 2 一 强l 磁选 尸 ；b 兰 刁 磁铁矿l 磁性物红柱石精矿 图1 红柱石选矿工艺流程 F i g1 M i n e r a lp r o c e s s i n g f l o w s h e e to fa n d a l u s i t eo r e 由于红柱石与脉石矿物硬度相差较大，大量脉 石矿物进入磨矿过程产生的次生矿泥中。浮选前脱 泥不仅可以抛弃大量合格尾矿，而且可以提高入选 品位，优化浮选条件，提高分选效率。脱泥越彻底， 红柱石精矿品位越高，但也容易造成细级别红柱石 的损失，脱泥效率控制在2 5 ％左右时效果最好。 浮选是选别细粒红柱石的有效方法。磨矿细度 较高时，虽然有利于红柱石的单体解离，但却不利于 红柱石的浮选回收，在脱泥过程中还会造成损失。 因此，磨矿细度不宜过细。磨矿细度为一7 4 } _ t r n 粒 级占7 0 ％时，即可通过浮选抛弃石英等大部分脉石 矿物。在酸性矿浆 p H2 ～3 中，利用M 5 0 和 7 9 为红柱石的捕收剂，M C A 为脉石矿物抑制剂，经过 一次粗选和四次精选可以获得较好的浮选指标。 该矿石含铁较高且与红柱石共生密切，彼此间 难以解离，浮选前细磨磁选不利于红柱石的浮选，而 粗磨磁选又会因单体解离度低造成部分红柱石进入 磁性产品，所以对浮选精矿进行再磨磁选是适宜的。 通过磁选不仅降低了红柱石精矿中铁的含量，还得 到了含铁6 6 ．3 7 ％的铁精矿。 利用图1 所示的工艺流程对该矿石进行脱泥、 浮选、磁选后，得到的试验结果见表2 。 表2红柱石选矿试验结果／％ 乃62M i n e r a lp r o c e s s i n ge x p e r i m e n t sr e s u l t so fa n d a l u s i t eo r e ／％ 产品名称产率 曼焦 红柱石F 色0 3 旦坚垩 红柱石F e 2 0 3 由于部分红柱石的绢云母化以及铁矿物的细粒 浸染，红柱石精矿品位不高，精矿含铁较高。为了提 高精矿红柱石品位和降低F e 2 0 3 含量，对浮选精矿 进行了酸浸试验。试验用盐酸与氢氟酸的混合液， 配比为H C l H F H 2 0 1 1 2 ，酸总用量6 0 0 k g ／t 精 矿。酸浸试验结果见表3 。酸浸后的红柱石精矿质 量分析见表4 。红柱石最终精矿的各项指标达到了 工业用高铝矿精矿A 1 2 0 3 ≥5 5 ％，S i 0 2 4 2 ％，F e l 2 0 3 1 ．5 ％，T i 0 2 1 ．5 ％， K 2 0 N a 2 0 1 ％的质量 要求⋯1 。 表3红柱石精矿酸浸试验结果／％ 乃63 L e a c h i n gi na c i de x p e r i m e n t sr e s u l t so fa n ． d a l u s i t ec o n c e n t r a t e ／％ 表4红柱石最终精矿质量分析结果／％ 乃64 Q u a l i t ya n a l y s i so ft h el a s ta n d a l u s i t ec o n c e n t r a t e ／％ 堕坌堑壁互些垒曼堕坠垒三堕墅旦全垫Q 旦室里 含量9 1 ．0 25 8 ．6 03 4 ．5 91 ．2 0 1 ．0 20 ．2 50 ．2 20 ．3 4 4 结语 该矿石中红柱石嵌布粒度较细，部分红柱石绢 万方数据 2 0 0 4 年第6 期胡志刚等辽宁某红柱石矿工艺矿物学特征及选矿流程选择 3 1 云母化，含铁矿物的浸染粒度很细且与红柱石密切 共生，单一浮选难以提高红柱石精矿品位，必须经过 细磨、磁选和酸浸，由此也造成了部分红柱石的损 失，红柱石回收率偏低。 脱泥一浮选一磁选一酸浸联合工艺流程不仅可 以获得较高的红柱石精矿品位，同时也使原矿中磁 铁矿得到了综合回收。 参考文献 [ 1 ] 矿产资源综合利用手册编辑委员会．矿产资源综合 利用手册[ M ] ．北京科学出版社，2 0 0 0 ，5 3 6 ． S T U D I E SO NT H ET E C H N O L O G I C A LM I N E R A L O G YC H A R A C T E R I S T I C SA N D O R E D R E S S I N GP R O C E S SF O RA N D A L U S I T EO R EI NL I A O N I N G H U Z h i g a n g ，D A IS h u j u a n 1 ．L i a o n i n gI n s t i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a lR e s o u r c e ，S h e n y a n g1 1 0 0 3 2 ，C h i n a ； 2 ．S h e n y a 咒gR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l s ，S h e n y a n g11 0 0 2 3 ，C h i n a T h eo r en a t u r ea n dt e c h n o l o g i c a lm i n e r a l o g yc h a r a c t e r i s t i c so fac e r t a i na n d a l u s i t eo r ei nL i a o n i n gh a v eb e e n s t u d i e d ．Ac o m b i n e df l o w s h e e tw h i c hi n c l u d e s l i m e ，f l o t a t i o n ，m a g n e t i cs e p a r a t i o na n da c i dt r e a t m e n tw a s e m p l o y e d ．Q u a l i f i e da n d a l u s i t ea n dm a g n e t i t ec o n c e n t r a t e sw e r eo b t a i n e d ． K E YW O R D S a n d a l u s i t e ；t e c h n o l o g i c a lm i n e r a l o g yc h a r a c t e r i s t i c s ；d e s l i m e ；f l o t a t i o n ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；a c i dt r e a t m e n t 万方数据