内蒙某地红柱石可选性选矿试验研究报告简介

关键词：红柱石,内蒙,可选性选矿试验,中材地质工程勘查研究院

      中材地质工程勘查研究院从上世纪七十年代开始研究红柱石，主要负责全国各省建材总队的红柱石的矿物岩性测试、选矿可选性试验及矿产品深加工，取得诸多方面的科研成果。不仅如此，本研究院还是非金属矿应用开发的专业机构，在矿石加工设备、非金属矿产可选性试验、非金属矿产品市场分析等方面有国内领先的能力储备。

      红柱石、矽线石和蓝晶石是同质异相的硅酸盐矿物，通常称为蓝晶石族矿物，化学分子式为Al₂O₃•SiO₂ 或Al₂SiO₅；理论化学组成：Al₂O₃63.1％ ；SiO₂36.9％。其晶体的密度和紧密程度在烧成后没有变化，因此内部没有孔隙，使用前无需煅烧，容易向莫来石转化。在温度相对低(从1200℃起) 时，缓慢而稳定地向莫来石转化。由于在其整个使用期间产生的线性膨胀小，因此向莫来石转化不会对耐火材料造成损害。红柱石向莫来石转化而形成的独特的莫来石显微结构， 使红柱石产品在很多应用领域具有优势。具体表现在：

      （1）体积稳定。使用中红柱石向莫来石转化，含有红柱石成分的产品在高温环境使用时由于莫来石化，体积有些微膨胀。这个现象可以有效地填补砖与砖之间的接缝和浇注料中的裂缝，从而有效地阻挡液态渣和金属的渗透。这种因晶体结构变化导致的膨胀是不可逆的，因此当耐火材料冷却时，连接处仍保持紧密。

      （2）荷重状态下的低蠕变性和良好的耐火度。由于莫来石化造成的致密显微结构， 使含有红柱石的耐火砖在抗蠕变和耐火性方面比高铝砖要好。 

      （3）抗热冲击能力强。由于网络状的显微结构，莫来石晶体中的液态玻璃相在受到热冲击时起到了吸收冲击力、避免裂纹产生的作用，减少了剥落现象。

      红柱石因上述种种优点使其广泛应用于耐火材料领域。我国冶金工业 目前使用的 Al₂0₃-SiO₂系列耐火材料 ，在高温条件下使用，大多发生体积收缩， 这样 ，在高温荷重、热冲击、炉渣侵蚀等作用下， 材料的使用和寿命都受到了限制。而红柱石具有的微膨胀性，改变了这种产品的弱点，提高了其使用寿命。我国的高铝矾土资源丰富， 但杂质含量普遍偏高， 高温下易熔融。由于红柱石具有优良的高温结构性能， 在矾土中加入红柱石后，可增加莫来石相， 改变材料基质、矿物组成和显微结构，提高材料的荷重软化温度。

      利用红柱石的独特性能，将含红柱石的高铝系列耐火材料在大型高炉、热风炉、钢包、电炉、鱼雷式铁水罐等上使用，均已取得 良好效果。此外，在铝工业的预焙阳极槽，玻璃工业的加热炉、进料器，陶瓷工业的匣钵、棚板以及水泥工业的回转窑上等也均得到了广泛应用。

      红柱石具有耐火度高，机械强度大，热稳定性好，耐酸碱性强等特点，在高温下能转变成莫来石，广泛应用于生产优质耐火材料、陶瓷耐火材料和生产特殊的绝缘体，制造铸钢和铸铁坩埚，以及生产铝合金。

      我院受*********的委托，于2009年承担该公司提供的红柱石矿石选矿试验任务，其目的是为该红柱石矿石的可选程度提供评价依据。

      矿石自然类型：含炭红柱石板岩。深灰色，斑状、鳞片粒状变晶结构，主要成份：红柱石、黑云母及白云母、石英、长石、炭质及铁质等。镜下观察可知：红柱石颗粒粗大，粒径（长）0.60-7.00mm，颗粒中有不同程度的硅化作用，颗粒中及边缘处常有石英包裹、围绕，并有少量黑云母片和尘点状炭质包裹体；红柱石颗粒中石英、黑云母包裹体粒径分别为0.01-0.10和0.02-0.25mm。选矿过程中使红柱石与其它矿物单体解离有一定难度。

      根据红柱石矿样的矿物组成特性，经过大量的探索性试验，以及进行了选矿条件试验、流程试验，推荐出最佳流程，并获得了满意的试验结果。

      本试验采用磁选法、浮选法分选红柱石，对该矿样分别进行了系统的条件试验和流程试验，

      原矿红柱石含量为11.2％，经过磨矿、脱泥、磁选、粗选、扫选及四次精选的闭路流程试验，其最终指标见表1，精矿化学分析结果见表2。

表1　最终精矿指标

表2   精矿化学分析结果