內(nèi)蒙某地紅柱石可選性選礦試驗(yàn)研究報(bào)告簡(jiǎn)介

關(guān)鍵詞：紅柱石,內(nèi)蒙,可選性選礦試驗(yàn),中材地質(zhì)工程勘查研究院

      中材地質(zhì)工程勘查研究院從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始研究紅柱石，主要負(fù)責(zé)全國(guó)各省建材總隊(duì)的紅柱石的礦物巖性測(cè)試、選礦可選性試驗(yàn)及礦產(chǎn)品深加工，取得諸多方面的科研成果。不僅如此，本研究院還是非金屬礦應(yīng)用開(kāi)發(fā)的專業(yè)機(jī)構(gòu)，在礦石加工設(shè)備、非金屬礦產(chǎn)可選性試驗(yàn)、非金屬礦產(chǎn)品市場(chǎng)分析等方面有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的能力儲(chǔ)備。

      紅柱石、矽線石和藍(lán)晶石是同質(zhì)異相的硅酸鹽礦物，通常稱為藍(lán)晶石族礦物，化學(xué)分子式為Al₂O₃?SiO₂ 或Al₂SiO₅；理論化學(xué)組成：Al₂O₃63.1％ ；SiO₂36.9％。其晶體的密度和緊密程度在燒成后沒(méi)有變化，因此內(nèi)部沒(méi)有孔隙，使用前無(wú)需煅燒，容易向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化。在溫度相對(duì)低(從1200℃起) 時(shí)，緩慢而穩(wěn)定地向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化。由于在其整個(gè)使用期間產(chǎn)生的線性膨脹小，因此向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化不會(huì)對(duì)耐火材料造成損害。紅柱石向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化而形成的獨(dú)特的莫來(lái)石顯微結(jié)構(gòu)， 使紅柱石產(chǎn)品在很多應(yīng)用領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)。具體表現(xiàn)在：

      （1）體積穩(wěn)定。使用中紅柱石向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化，含有紅柱石成分的產(chǎn)品在高溫環(huán)境使用時(shí)由于莫來(lái)石化，體積有些微膨脹。這個(gè)現(xiàn)象可以有效地填補(bǔ)磚與磚之間的接縫和澆注料中的裂縫，從而有效地阻擋液態(tài)渣和金屬的滲透。這種因晶體結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的膨脹是不可逆的，因此當(dāng)耐火材料冷卻時(shí)，連接處仍保持緊密。

      （2）荷重狀態(tài)下的低蠕變性和良好的耐火度。由于莫來(lái)石化造成的致密顯微結(jié)構(gòu)， 使含有紅柱石的耐火磚在抗蠕變和耐火性方面比高鋁磚要好。 

      （3）抗熱沖擊能力強(qiáng)。由于網(wǎng)絡(luò)狀的顯微結(jié)構(gòu)，莫來(lái)石晶體中的液態(tài)玻璃相在受到熱沖擊時(shí)起到了吸收沖擊力、避免裂紋產(chǎn)生的作用，減少了剝落現(xiàn)象。

      紅柱石因上述種種優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于耐火材料領(lǐng)域。我國(guó)冶金工業(yè) 目前使用的 Al₂0₃-SiO₂系列耐火材料 ，在高溫條件下使用，大多發(fā)生體積收縮， 這樣 ，在高溫荷重、熱沖擊、爐渣侵蝕等作用下， 材料的使用和壽命都受到了限制。而紅柱石具有的微膨脹性，改變了這種產(chǎn)品的弱點(diǎn)，提高了其使用壽命。我國(guó)的高鋁礬土資源豐富， 但雜質(zhì)含量普遍偏高， 高溫下易熔融。由于紅柱石具有優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)性能， 在礬土中加入紅柱石后，可增加莫來(lái)石相， 改變材料基質(zhì)、礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)，提高材料的荷重軟化溫度。

      利用紅柱石的獨(dú)特性能，將含紅柱石的高鋁系列耐火材料在大型高爐、熱風(fēng)爐、鋼包、電爐、魚(yú)雷式鐵水罐等上使用，均已取得 良好效果。此外，在鋁工業(yè)的預(yù)焙陽(yáng)極槽，玻璃工業(yè)的加熱爐、進(jìn)料器，陶瓷工業(yè)的匣缽、棚板以及水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯上等也均得到了廣泛應(yīng)用。

      紅柱石具有耐火度高，機(jī)械強(qiáng)度大，熱穩(wěn)定性好，耐酸堿性強(qiáng)等特點(diǎn)，在高溫下能轉(zhuǎn)變成莫來(lái)石，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐火材料、陶瓷耐火材料和生產(chǎn)特殊的絕緣體，制造鑄鋼和鑄鐵坩堝，以及生產(chǎn)鋁合金。

      我院受*********的委托，于2009年承擔(dān)該公司提供的紅柱石礦石選礦試驗(yàn)任務(wù)，其目的是為該紅柱石礦石的可選程度提供評(píng)價(jià)依據(jù)。

      礦石自然類型：含炭紅柱石板巖。深灰色，斑狀、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要成份：紅柱石、黑云母及白云母、石英、長(zhǎng)石、炭質(zhì)及鐵質(zhì)等。鏡下觀察可知：紅柱石顆粒粗大，粒徑（長(zhǎng)）0.60-7.00mm，顆粒中有不同程度的硅化作用，顆粒中及邊緣處常有石英包裹、圍繞，并有少量黑云母片和塵點(diǎn)狀炭質(zhì)包裹體；紅柱石顆粒中石英、黑云母包裹體粒徑分別為0.01-0.10和0.02-0.25mm。選礦過(guò)程中使紅柱石與其它礦物單體解離有一定難度。

      根據(jù)紅柱石礦樣的礦物組成特性，經(jīng)過(guò)大量的探索性試驗(yàn)，以及進(jìn)行了選礦條件試驗(yàn)、流程試驗(yàn)，推薦出最佳流程，并獲得了滿意的試驗(yàn)結(jié)果。

      本試驗(yàn)采用磁選法、浮選法分選紅柱石，對(duì)該礦樣分別進(jìn)行了系統(tǒng)的條件試驗(yàn)和流程試驗(yàn)，

      原礦紅柱石含量為11.2％，經(jīng)過(guò)磨礦、脫泥、磁選、粗選、掃選及四次精選的閉路流程試驗(yàn)，其最終指標(biāo)見(jiàn)表1，精礦化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1　最終精礦指標(biāo)

表2   精礦化學(xué)分析結(jié)果