|
| |
| 滑石加工工藝方法淺析 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-01-23 08:20:59 瀏覽次數： |
|
| |
（咸陽(yáng)非金屬礦研究設計院有限公司/楊輝）滑石是一種常見(jiàn)的三斜晶系的層狀結構硅酸鹽礦物，片狀結構具撓性，有滑感，絕熱、絕緣性強，一組極完全解理，置水中不崩散，無(wú)臭，無(wú)味，一般呈塊狀、葉片狀、纖維狀或放射狀，顏色為白色、灰白色，并且會(huì )因含有其他雜質(zhì)而呈多種顏色?；瘜W(xué)組成為Mg3[Si4O10](OH)2，耐火度1490～1510℃。
滑石是熱液蝕變礦物。富鎂礦物經(jīng)熱液蝕變常變?yōu)榛?，故滑石常呈橄欖石、頑火輝石、角閃石、透閃石等礦物假象，摩斯硬度的10個(gè)級別中，第一個(gè)（也就是最軟的一個(gè)）就是滑石?；哂辛己玫哪蜔?、滑潤、抗酸堿、絕熱、絕緣性強及對油類(lèi)有強烈的吸附性等優(yōu)良特性，被廣泛用于造紙、化工、醫藥、軍工、陶瓷、油漆、橡膠等工業(yè)部門(mén)。
滑石礦除含滑石礦物外，還含有白云石、方解石、石英、菱鎂礦、蛇紋石、菱鐵礦、黃鐵礦、綠泥石等礦物。根據這些礦物的含量，滑石礦石可分為碳酸鹽滑石、蛇紋石滑石、含綠泥石滑石等。又按其礦石構造的不同，分為塊狀滑石、片狀滑石、纖維狀滑石等。
目前，我國的滑石礦選礦工藝和設備較為落后，主要是引進(jìn)國外滑石礦的選礦提純工藝和設備。主要的選礦提純方法有：浮選、手選、靜電選礦、磁選、光電檢選、選擇性破碎和篩分（優(yōu)質(zhì)滑石礦）等。國外的滑石選礦提純技術(shù)發(fā)展較快，早已經(jīng)用光電選代替了手選來(lái)剔除滑石礦中顏色較深的脈石礦物；國外用浮選法、磁選和靜電分選來(lái)剔除出滑石中的伴生礦物工藝已經(jīng)得到了廣泛的應用。
1 滑石礦的加工工藝
滑石礦的加工工藝方法有很多種，根據滑石礦的成因和種類(lèi)不同，滑石礦中常常含石英、長(cháng)石、方解石、白云石和伊利石等伴生礦物，可以根據實(shí)際情況靈活地選擇滑石礦的加工工藝方法。
1.1 手選法
手選法是滑石礦選別方法中最早使用的一種最簡(jiǎn)單選礦提純方法，是利用滑石礦的獨特的物理特性而發(fā)展起來(lái)的一種選礦加工方法。由于滑石礦的結構為片狀結構具有撓性，并且有滑感，因此，純度較高其品質(zhì)較好的優(yōu)質(zhì)滑石礦可通過(guò)手選方法將滑石和伴生礦物分選出來(lái)，品位越高的滑石礦，滑膩性越好，憑手感極易鑒別。但是此方法只能用于高級別的滑石礦的選別加工，并且對選礦工人的經(jīng)驗要求較高，局限性較大，選別效率低。手選法針對目前國內滑石礦資源的選別已經(jīng)難于滿(mǎn)足要求，很多滑石礦選礦廠(chǎng)已經(jīng)由傳統的手選向現代化選礦技術(shù)改進(jìn)。
1.2 光電法
光電檢選是利用滑石和伴生雜質(zhì)礦物表面光學(xué)性質(zhì)的不同而分選加工的一種方法。光電分選機就是利用滑石的這種性質(zhì)而研制的一種選別滑石的機器。另外利用滑石在紫外線(xiàn)照射下能發(fā)出白色熒光的特征，可利用光電分選機揀出較純凈的滑石。一般采用勞動(dòng)特克斯621型光選機，如美國塞浦路斯滑石公司用此法將滑石含量為30%的貧礦富集到滑石含量達69%的富礦，最后磨細到200目進(jìn)行浮選，獲得品位99%的化妝品級滑石。但是光電法的局限性較大，并且對現代化要求較高，在實(shí)際工業(yè)選礦廠(chǎng)中很難實(shí)施和應用。
1.3 電選法
電選法是根據滑石礦石礦物和脈石礦物顆粒導電率的不同，在高壓電場(chǎng)中用不同電分選機進(jìn)行分選的方法，包括電選、電分級、摩擦帶電分選、高梯度分選、介電分選、電除塵分選等。如果某種滑石礦含有菱鎂礦、磁鐵礦、硫磺鐵礦或者透閃石等雜質(zhì)礦物時(shí)，利用靜電分選機使得滑石礦帶負電，菱鎂礦帶正電，附著(zhù)于兩個(gè)極板，使得滑石和菱鎂礦分開(kāi)，使得滑石品質(zhì)得到提高。電選法可以用于滑石礦的粗選，也可以用于精選和尾礦的掃選。但是電選法耗能較大，并且對滑石中的其他雜質(zhì)礦物難以分離，局限性較強，難以在滑石選礦提純行業(yè)進(jìn)行廣泛應用。
1.4 磁選法
磁選法在非金屬行業(yè)應用的非常廣泛，在許多非金屬礦物的選礦工藝中磁選都占較大的比重?；胚x法就是根據滑石和伴生礦物的磁性差異，利用磁選設備，在磁力及其他力作用下對有用礦物和伴生礦物進(jìn)行分選的過(guò)程?；拇判暂^小，而如果滑石礦中伴隨有菱鐵礦和黃鐵礦等磁性較強的雜質(zhì)礦物，則就可以利用滑石和菱鐵礦（黃鐵礦、透閃石等）的磁性差異，運用磁選法把滑石和菱鐵礦（黃鐵礦、透閃石等）分選出來(lái)。有實(shí)驗證明采用濕式磁選可使滑石精礦含鐵量從4%～5%降到1%以下。磁選法和電選法的應用范圍有一定的相似性，但是磁選的能耗要比電選法的能耗低很多，因此在含有大量菱鎂礦或者黃鐵礦等磁性雜質(zhì)礦物的滑石礦選別時(shí)，往往使用磁選而不使用電選對滑石礦進(jìn)行選別。
1.5 沉淀擦洗法
沉淀擦洗法是在水中加入酸或者某種藥劑，利用滑石礦中滑石和伴生礦物在水溶液中的水溶性和沉降速度的不同，而使得滑石與其伴生礦物分開(kāi)的一種方法。沉淀擦洗法在處理加州滑石-白云石礦石就取得了很大的成功，將其碳酸鹽的含量有40%降到了4%以下，選礦后滑石的白度達到了93%～95%，酸不溶物也得到提高達到96.7%，但是這種選礦方法的回收率較低，由于滑石和其伴生礦物的比重相差較小，很可能把滑石也當做伴生礦物選別出去，并且在滑石的某些應用領(lǐng)域，像化妝品等行業(yè)，可能會(huì )因為沉淀擦洗所引入的酸或者某種藥劑沒(méi)有被完全洗滌去掉，而無(wú)法使用。在一定程度上影響了滑石的價(jià)值。
1.6 浮選法
浮選法是選礦加工生產(chǎn)中應用最廣泛的一種選礦法，是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異來(lái)進(jìn)行礦物分選的一種方法。礦物顆粒自身表面具有疏水性或經(jīng)浮選藥劑作用產(chǎn)生或增強疏水性。疏水就是親油和親氣體，可在液，氣或水--油的界面發(fā)生聚集。經(jīng)過(guò)一系列工藝處理后的滑石顆粒雖然密度大卻能與氣泡和浮選劑親合而被浮于浮選機的礦液表面，將作為泡沫產(chǎn)品回收，從而使得滑石與伴生礦物分離，滑石品位得以提高?；V浮選常用的捕收劑是煤油，浮選油作起泡劑。甲基異丁基甲醇(MIBC)生成的泡沫較脆，容易獲得優(yōu)質(zhì)精礦?；∵x流程比較簡(jiǎn)單，大多數滑石礦只需一次粗選、一次掃選、2～4次精選就可獲得最終精礦。國內外采用浮選法獲得高純滑石的廠(chǎng)家很多。如美國的溫澤公司、加拿大的斯蒂特來(lái)等公司就是利用浮選法獲得高純滑石用于化妝品等行業(yè)。浮選法因其效率高，能耗低，目前是滑石礦選礦提純應用最廣泛的一種方法，應用前景很大，并且在滑石礦選礦提純方面已經(jīng)成為一種趨勢。
1.7 選擇性絮凝浮沉法
絮凝浮沉法是處理泥狀細粒度滑石的一種方法，可以利用藥劑將細粒的滑石絮凝，然后再進(jìn)行滑石和伴生礦物的分離。常用的滑石絮凝藥劑有賽帕隆、乙烯甘醇和聚乙烯氧化物等。此種方法也可以作為滑石礦浮選方法的前處理階段，如果添加起泡劑則就是浮選法進(jìn)行選別。
1.8 流態(tài)化靜電分選
流態(tài)化靜電分選和電選法的原理一樣，也是利用滑石和伴生雜質(zhì)礦物表面光學(xué)性質(zhì)的不同而進(jìn)行分選加工的一種方法，只不過(guò)流態(tài)化靜電分選可用于因粒度過(guò)細而產(chǎn)生凝聚樣品的分選，對滑石與其伴生礦物電性差異小的礦樣則不宜選擇采用此方法分選。
1.9 煅燒、活化和表面改性
經(jīng)過(guò)潤滑劑、偶聯(lián)劑、分散劑和助劑等浸漬、包覆和燒結，使表面物理化學(xué)性質(zhì)得到改性，得以滿(mǎn)足一定的要求。黑滑石通過(guò)煅燒活化可以增白，也可以提高其物理化學(xué)性能。
煅燒滑石與未煅燒滑石相比，低溫煅燒滑石的結合水含量減少，二氧化硅和三氧化鋁含量均增大，活性點(diǎn)增加，結構發(fā)生變化，粒徑較小且均勻，物理化學(xué)等性質(zhì)也得到提高。
此外，選擇性破碎和篩分法利用滑石和脈石礦物在選擇性破碎過(guò)程中礦物形狀方面的差異，采用沖擊破碎和交替使用矩形篩和方形篩進(jìn)行篩分，能夠分離出大部分伴生的石英和一半以上的碳酸鹽礦物。
總之，滑石礦選礦加工方法可分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法，具體可分為手選法，光電法，電選法，磁選法，沉淀擦洗法，絮凝浮沉法，浮選法，流態(tài)化靜電分選、煅燒、選擇性破碎和篩分等方法。每種選礦加工方法都可根據具體滑石礦性質(zhì)進(jìn)行經(jīng)濟合理的選取。
2 結 語(yǔ)
雖然我國的滑石礦資源較為豐富，在全國各個(gè)地區都有儲量，但是目前優(yōu)質(zhì)滑石礦已經(jīng)被開(kāi)采殆盡，而低品位滑石礦不能直接應用于工業(yè)生產(chǎn)中，必須經(jīng)過(guò)一定的選礦加工才能讓滑石礦資源更好的為國民經(jīng)濟服務(wù)。由于我國的低品位滑石礦伴生雜質(zhì)礦物類(lèi)型較多，伴生結構較為復雜，因此滑石礦的選礦加工顯得尤為重要。
在目前行業(yè)中，滑石的浮選和磁選分選在工業(yè)生產(chǎn)中是比較常用的方法，此種方法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、精礦品位高和節能環(huán)保等特點(diǎn)；煅燒則是黑滑石礦加工關(guān)鍵的步驟；而其他方法則是滑石加工工藝中一種可探尋和研究的方法，但是在工業(yè)生產(chǎn)中的應用可能還存在一定的問(wèn)題，需要進(jìn)一步的完善和發(fā)展。就目前全國的滑石礦資源特點(diǎn)而言，在將來(lái)滑石礦的選礦提純中，浮選和磁選將會(huì )是一個(gè)重要的發(fā)展方向，兩種方法也可以進(jìn)行聯(lián)合使用，取長(cháng)補短，充分發(fā)揮各種優(yōu)勢使得滑石純度更高的提升。當然其他方法對滑石礦的提純也有很大的作用，也可以作為滑石礦選礦提純的研究方法，另辟蹊徑，讓滑石礦的選別提純得到更好的發(fā)展。
隨著(zhù)滑石礦開(kāi)發(fā)資源品位的越來(lái)越貧瘠化，滑石礦的選礦加工方法將受到滑石加工行業(yè)的重視，而一種合理的滑石礦選礦加工方法也將很大程度地提高滑石礦的現有價(jià)值，能將滑石礦資源的經(jīng)濟價(jià)值提升到一個(gè)新的臺階。面對滑石礦資源的貧瘠化、低品位化和復雜化，在以后的選別提純研究中應該根據滑石礦資源的特點(diǎn)采用高效化、低耗能化和低污染化的選礦提純方法，取長(cháng)補短，多元聯(lián)合，讓滑石礦資源更好的為各行各業(yè)所應用。
作者簡(jiǎn)介：楊輝（1990.10），男，學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：工程師
研究方向：非金屬礦研究與設計，郵箱：xfyh013@126.com，電話(huà)：18992030757。
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
|
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
