菱鎂礦選礦的目的是除去其有害雜質(zhì)和提高礦石品級，具體說(shuō)，主要是解決硅酸鹽脈石礦物與菱鎂礦以及菱鎂礦與白云石的分離問(wèn)題。
目前菱鎂礦的工業(yè)選礦方法主要有重介質(zhì)、熱選、浮選和化學(xué)選礦等。
① 熱選
“熱選”是利用高硅菱鎂礦石中主要雜質(zhì)礦物滑石或白云石、綠泥石與菱鎂礦在熱學(xué)性質(zhì)上的差異進(jìn)行分選的。在煅燒過(guò)程中菱鎂礦與硅酸鹽脈石礦物分別按下式熱分解。
分解后的輕燒鎂具有脆性，松軟易碎，而脈石礦物滑石則隨溫度的升高變得堅硬，利用二者之間的硬度差與密度差進(jìn)行選擇性破碎、篩分、風(fēng)選，從而菱鎂礦與其它礦物分離。“熱選”工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 “熱選”工藝流程
② 浮選
浮選是利用水鎂石和硅酸鹽礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異來(lái)進(jìn)行分選的方法。水鎂石和硅酸鹽礦物的浮選分離一般是交替使用反浮選和正浮選，即先用胺類(lèi)捕收劑反浮硅質(zhì)礦物，然后用脂肪酸類(lèi)捕收劑浮選菱鎂礦。其原則工藝流程如圖2所示。菱鎂礦的正浮選宜在堿性條件下進(jìn)行，添加水玻璃和六偏磷酸鈉咳選擇性地部分抑制白云石等含鈣礦物。
③碳化法
碳化法的工藝過(guò)程是：將菱鎂礦煅燒使其分解出MgO，即MgCO3=MgO+CO2。輕燒后的MgO進(jìn)行濕磨，在磨過(guò)程中MgO與水反應生成不溶性氫氧化鎂：MgO+H2O=Mg(OH)2。將研磨后的料漿置于壓力反應器中，調好液固比，通入CO2，并控制一定的溫度、時(shí)間及CO2的壓力，使Mg(OH)2轉變?yōu)榭热苄蕴妓釟滏V，即：Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2。碳化后的料漿經(jīng)澄清、過(guò)濾與洗滌之后，將濾液加熱逸出CO2，便析出堿式碳酸鎂，即：4Mg(HCO3)2= 4MgO·3CO2·4H2O+5CO2。再將堿式碳酸鎂煅燒，就可獲得高純氧化鎂。碳化法的工藝流程如圖3所示。
圖2 浮選工藝流程
圖3 碳化法工藝流程
（2）煅燒
菱鎂礦在不同溫度下煅燒可以生成物理化學(xué)性質(zhì)有明顯差異的菱鎂寬容熟料，視水分和雜質(zhì)含量的不同，菱鎂礦在400~750°C之間開(kāi)始分解，經(jīng)750~1000°C的低溫煅燒，菱鎂礦中的CO2析出不完全，所得產(chǎn)品稱(chēng)為輕燒菱鎂礦（輕燒鎂石、輕燒鎂、菱苦土等）。菱鎂礦經(jīng)1400~1700°C的高溫煅燒，則完全分解，生成方鎂石（MgO），所得產(chǎn)品稱(chēng)為硬燒菱鎂礦（死燒菱鎂礦、僵燒鎂、燒結鎂試等）。
輕燒鎂與重燒鎂的物理化學(xué)性質(zhì)列于表4。
表4 輕燒鎂與重燒鎂的物理化學(xué)性質(zhì)
| 性質(zhì) |
輕燒菱鎂礦 |
重燒菱鎂礦 |
煅燒溫度
二氧化碳含量
體積變化
折光率
密度
顏色
外形
堅硬程度
化學(xué)活性
加水反應
主要特征 |
750~1000°C
3~5%
減少10%
1.68~1.70
3.0~3.2g/cm3
淡黃、淡褐、灰色、白色或茶色
均質(zhì)的無(wú)固定形態(tài)
松脆、多孔質(zhì)結構
具有活性，呈堿性反應
遇水能分解、硬化
具有高度粘結性 |
1400~1700°C
0~1%
減少23%
1.73~1.74
3.4~3.7g/cm3
茶褐色
呈六面體或八面體的結晶質(zhì)
硬脆、致密堅硬
極低，酸不易腐蝕
無(wú)
對各種熔融金屬和礦渣具有強抗腐蝕性 |
硬燒菱鎂礦在電弧爐內加熱至2500~3000°C熔融，凝結后成為熔融氧化鎂（電熔鎂砂），由發(fā)育良好的方鎂石晶體組成，因雜質(zhì)含量少，硅酸鹽礦物含量低，并且呈孤立分布，故電熔鎂砂熔點(diǎn)可高達2800°C。
在煅燒過(guò)程中，菱鎂礦中的雜質(zhì)，如SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO等能與氧化鎂生成各種結晶質(zhì)和玻璃質(zhì)的礦物，如橄欖石、尖晶石、鎂硅鈣石、鈣硅酸鹽、鋁酸鹽等。另外，氧化鈣在煅燒時(shí)呈游離狀態(tài)，易吸收水分變成氫氧化鈣。因此對作為耐火材料的菱鎂礦在煅燒前所含的雜質(zhì)有嚴格的要求。雜質(zhì)的含量對其制品的耐火度、燒結性能、荷重軟化溫度、耐壓強度等有嚴重影響。
用于菱鎂礦煅燒加工的窯爐主要有反射窯、隧道窯、回轉窯或豎窯等。一般用重油、焦炭或煤粉作燃料?；剞D窯的機械化程度較高、煅燒均勻，得到的硬燒菱鎂礦硬度高、密度大。
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