红柱石选矿专栏

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Al2O3SiO2 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(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0.01-0.100.02-0.25mm。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

产  物

产率(%)

红柱石含量(%)

回收率(%)

精矿

7.62

92.79

61.07


表2   精矿化学分析结果

项目

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

含量

40.92

56.84

0.43

0.097

0.17

0.088

0.25

0.098


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