蓝晶石化学成分为A12O3·SiO2, 理论组成A12O3 62.93%, SiO2 37.07%, 多为柱状或板状外形, 呈青蓝色, 是冶金工业耐火材料的主要材料。将其煅烧, 形成莫来石, 具有耐火度高、热膨胀率低、抗化学腐蚀性强、机械强度和抗热冲击力强的特点。因此, 蓝晶石矿产品中蓝晶石矿物含量的高低及杂质含量的多少, 对其质量的高低和热工性能的好坏有着直接作用。对于大多数蓝晶石矿都要经过选矿, 产品质量才能满足工业应用的要求。本文针对邢台魏鲁地区低品位蓝晶石矿进行可选性试验研究。
该矿石主要为石榴石蓝晶云母片岩和蓝晶石石榴石片麻岩。石榴石蓝晶石片岩以片状矿物黑云母为主, 具有片状构造, 颜色比较深;蓝晶石石榴石片麻岩的主要矿物为石英和斜长石, 具有片麻状构造, 颜色比较浅。蓝晶石的嵌布粒级以中粒为主, 分布形态不均匀。有用矿物为蓝晶石, 脉石矿物主要由石英、云母和石榴子石等组成。
蓝晶石的分选方法主要是浮选, 其次是重—浮和磁—浮两种方式联合选别作业。浮选或重选的工作原理是用强磁选除去云母、石榴子石等含铁矿物, 后得到精矿。重选、磁选是浮选前预富集手段和浮选精矿降铁的有效性措施。
浮选实验是磨矿细度校核最为常用的方式。此试验在XMB-70型三辊四筒球磨机中进行磨矿, 且使用的磨矿浓度为60%。为考察磨矿细度对酸性浮选的影响, 在酸性浮选条件下进行磨矿细度试验, 试验pH=3～3.5。试验流程图见图1,
随磨矿细度增加, 精矿产率逐渐增加, 回收率先增加后降低, 品位呈逐渐降低趋势, 当磨矿细度为-200目占65.30%时, 精矿回收率最高, 综合考虑, 暂定酸性浮选条件下磨矿细度为-0.074mm 65.30%。
由于矿泥具有质量小, 比表面积大, 消耗选矿药剂多的特点, 对蓝晶石与脉石矿物的分选有很大的影响。故此, 脱泥除杂是一项必要工作。
用沉降法将-200目占65.30%的产物脱除10μm、20μm、30μm粒级, 进行酸性脱泥试验, 试验pH3～3.5。脱泥粒度越粗, 精矿品位越高, 当脱泥粒度为20μm时, 精矿回收率最高, 因此酸性脱泥试验表明, 在酸性条件下, 适宜的脱泥粒度下限为20μm。
试样中TFe含量高达7.53%, 主要以云母、石榴子石等形式存在, 由于其存在弱磁性, 磁选除铁可被选用。试验采用Slon周期式脉动高梯度磁选机, 此实验是来检测磁场强度对高梯度磁选机除铁效果的影响大小。磁性产品的产率会随着磁场强度的不断增加而增加。为了使除铁率提高, 磁场强度应为1.2T, 除铁率也会达到87.78%。
对捕收剂石油磺酸钠进行粗选单因素试验, 其用量分别取500g/t、1000g/t、1500g/t以及2000g/t。捕收剂石油磺酸钠的用量为1500g/t时, 粗精矿的产率、品位较高, 回收率最大;捕收剂用量降低时, 矿浆中药剂浓度减小, 达不到最佳选别效果。捕收剂用量过大时, 捕收剂选择性下降, 精矿品位降低。因此, 捕收剂石油磺酸钠的用量以1500g/t较适宜。
根据上述粗选条件, 选取较优条件进行开路实验。查阅相关蓝晶石工艺流程, 确定“先磁选后浮选”开路试验流程。
磁一浮选工艺为操作工艺流程。若先浮后磁的方案也被采用, 但其弊端有两点: (1) 浮选后的精矿带有药剂, 其中磁性和非磁性颗粒容易凝聚成团, 磁分离过程中会产生较大的夹带损失; (2) 精矿剩余药剂会污染腐蚀磁选设备及介质, 降低设备寿命, 加快聚磁介质的损耗。
总之, 我国对于采用磁一浮选工艺对含铁质蓝晶石进行选矿的研究甚少。该工艺流程简单、易行, 选矿效果良好, 最终可使精矿品位选至Al2O3品位为58.37%。通过此工艺选出的精矿可达到工业生产的要求, 为国内同类矿床的选取提供了新的操作方式。
摘要：邢台魏鲁地区低品位蓝晶石矿主要化学成分为SiO2 52.87%、A12O3 21.08%。选矿试验表明, 在磨矿细度为-0.074mm 65.30%时, 脱泥对蓝晶石浮选影响大, 效果最好的是酸法工艺, 适宜的脱泥粒度下限为20μm。大部分的含铁矿物可通过磁选被除去, 除铁率可达到87.78%, 适宜的磁选条件为磁场强度1.2T。在各最佳因素分选条件下, 采用磁-浮流程, 最终可以获得A1203品位为58.37%, 回收率为56.02%的最佳分选指标。
关键词：蓝晶石,脱泥,磁选,浮选
[1] 岳铁兵, 曹进成, 牛兰良, 等.蓝晶石英岩型矿石选矿提纯工艺探索[J].中国非金属矿工业导刊, 2003.
[2] 李志章.蓝晶石类矿物选矿工艺和生产实践[J].昆明冶金高等专科学校学报, 2000.
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