(中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/遠(yuǎn)志)石墨尾礦相較其他非金屬礦尾礦而言是一種較為復(fù)雜且對(duì)環(huán)境有害的尾礦。由于一般的非金屬礦,如長(zhǎng)石、高嶺土、碳酸鈣、膨潤(rùn)土等在加工利用時(shí)主要采取重力選礦的方法進(jìn)行提純,或者不選礦,因而不產(chǎn)生尾礦或者尾礦排放量和危害都較小。但是石墨的選礦主要采用浮選工藝,由于石墨的品位一般只有6% 左右,尾礦排放量很大,不僅占用大量的良田,其中的浮選藥劑還會(huì)污染土地和水體。同時(shí),由于選礦技術(shù)不發(fā)達(dá)致使大量有價(jià)值資源被存留于尾礦之中,如石墨、絹云母等有用礦物,因此,石墨尾礦的綜合利用技術(shù)研究顯得十分迫切。
針對(duì)我國(guó)大量石墨、絹云母資源被存留于石墨尾礦之中且對(duì)其利用研究程度不高的現(xiàn)狀,本文通過(guò)XRD、差熱分析、SEM、光學(xué)顯微鏡等手段研究了石墨尾礦的有用成分絹云母及
賦存狀態(tài),為有價(jià)組分絹云母的回收利用提供依據(jù)。
1 石墨尾礦的綜合鑒定
石墨尾礦呈微細(xì)粉狀,黃褐色,呈土狀光澤。
1.1 石墨尾礦的XRD分析
將石墨尾礦置于瑪瑙研缽中研磨至微米級(jí),然后置于樣品槽中用背壓法制樣后進(jìn)行X 射線衍射儀測(cè)試,結(jié)果如圖1。石墨尾礦中含有石英、云母族礦物、鉀長(zhǎng)石、方解石、綠泥石和鐵鈣閃石,但是粘土類(lèi)礦物是絹云母還是其他云母礦物難以確定,因?yàn)樵颇缸宓V物強(qiáng)衍射峰接近。

1.2 石墨尾礦的差熱分析
由于云母族礦物的X 射線衍射峰相近,但不同礦物所含結(jié)晶水不同,要確定石墨尾礦中所含云母族礦物,需通過(guò)差熱分析來(lái)確定。圖2為石墨尾礦的差熱分析曲線和熱重分析曲線。在加熱過(guò)程中,石墨尾礦礦樣在600℃左右和750~800℃各有一吸熱谷,由于石墨尾礦中含有大量石英,在600℃左右β-石英變?yōu)?alpha;-石英。而750~800℃時(shí)絹云母失去結(jié)構(gòu)水,其他礦物如長(zhǎng)石在1000℃ 以下無(wú)變化,因此,通過(guò)DTA 和TG 曲線可判斷石墨尾礦中云母族礦物為白云母。
1.3 掃描電鏡分析
為了進(jìn)一步證實(shí)石墨尾礦中的云母為白云母,主要從顆粒形貌、光學(xué)性質(zhì)、化學(xué)組成等多個(gè)方面進(jìn)行分析。對(duì)所取得的石墨尾礦礦樣和純絹云母礦樣進(jìn)行SEM 分析,圖3、圖4 分別為石墨尾礦和純絹云母的掃描電鏡圖片。
從圖3可以看出,石墨尾礦中的絹云母主要呈粒狀、片狀( 長(zhǎng)徑比較小) 或?qū)訝?,少量呈針狀形式存在。長(zhǎng)石主要為粒狀,在長(zhǎng)石顆粒表面還粘有細(xì)小的云母顆粒。從圖4可以看到,純絹云母礦樣中,顆粒主要以粒狀和片狀性態(tài)存在。與石墨尾礦中的云母相比,其長(zhǎng)徑比稍大一些,片狀白云母的含量要稍多些,這主要是因?yàn)槭驳V的粒度比白云母標(biāo)準(zhǔn)礦樣的要細(xì)得多。
1.4 光學(xué)顯微鏡分析
單從形貌無(wú)法準(zhǔn)確判斷,利用光學(xué)顯微鏡對(duì)石墨尾礦進(jìn)行了顯微鏡分析研究,如圖5 和圖6分別為石墨尾礦透光和單偏光照片。
石墨尾礦中的云母在單偏光下為無(wú)色透明,微帶淺褐色,正交偏光下,其顏色艷麗,為二級(jí)藍(lán)多呈片狀或鱗片狀。
從圖7 和圖8 可以看到,絹云母在單偏光下為無(wú)色透明,微帶淺褐色,正交偏光下,其顏色艷麗,為二級(jí)藍(lán)。多呈片狀或鱗片狀。石墨尾礦中云母與純絹云母在單偏光、正交偏光下顏色大體一致。而石墨尾礦中云母的正交偏光下顏色比純?cè)颇傅恼黄忸伾悠G麗,這主要是因?yàn)槭驳V中云母的顆粒更加細(xì)小的緣故。
2 石墨尾礦中絹云母的分布特征分析
為了詳細(xì)研究石墨中絹云母的分布狀況,對(duì)原礦進(jìn)行了粒度篩析試驗(yàn),利用Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表征絹云母,結(jié)果見(jiàn)表1。
根據(jù)原礦各粒級(jí)篩析結(jié)果可以看出,-800目粒級(jí)產(chǎn)率很高,為79.48%,同時(shí)結(jié)合Al2O3的品位可以看出,Al2O3在石墨尾礦原礦中分布均勻。
3 選礦工藝流程及指標(biāo)
通過(guò)XRD、差熱分析、SEM、光學(xué)顯微鏡分析,查明了石墨尾礦中的云母族礦物主要是絹云母。此外,該樣品中絹云母晶體的結(jié)晶程度較差,晶粒十分細(xì)小。石墨尾礦-800 目粒級(jí)產(chǎn)率很高,為79.48%。
篩析試驗(yàn)證明絹云母在石墨尾礦中分布均勻,選礦時(shí)用傳統(tǒng)重選方法很難將絹云母和其他礦物分開(kāi),因此宜采用浮選或者分級(jí)浮選的方法回收絹云母。圖9為浮選工藝流程,表2 為最終工藝指標(biāo)。
4 結(jié)論
a.上述研究證明石墨尾礦中的云母礦物為絹云母,絹云母晶體的結(jié)晶程度較差,晶粒十分細(xì)小。石墨尾礦-800 目粒級(jí)產(chǎn)率很高,為79.48%,篩析試驗(yàn)證明絹云母在石墨尾礦中分布均勻,宜采用浮選或者分級(jí)浮選的方法回收絹云母。
b.通過(guò)采用一次粗選、三次精選的浮選流程,最終得到絹云母質(zhì)量分?jǐn)?shù)71. 38%,回收率38.60%的絹云母精礦。
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