辽宁海城滑石矿选矿试验研究

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浅谈羊角峪滑石矿地质特征及矿床开采技术条件

测绘工程
浅谈羊角峪滑石矿地质特征及矿床开采技术条件
文 < 赵晓恕
摘要本文根据对羊角峪滑石矿的研究总结了羊角峪滑石矿的地质特征并分析结合矿床开采技术条件提出找矿方向更具体的了解矿床的特征及分布规律提高对滑石矿研究的开采开发利用
一矿区范围及自然地理经济概况一矿区范围滑石矿区位于海城市东南约 !"#$ 处的析木镇羊角峪村行政区划属海城市析木镇管辖二自然地理经济概况工作区为辽南低山丘陵区最高海拔 %&"$'东山城子(最低海拔 &)"$相对高差 !*"$地面植被较发育主要为落叶灌木柞木等矿区南部有海城河通过该河常年流水平时流量不大雨季河水暴涨区内经济以农业为主主要农作物为玉米水稻兼养殖业工业以矿业开发为主主要开发滑石和菱镁为地方经济可持续发展的支柱性产业二羊角峪滑石矿地质特征一区域地质特征 &地层区域上出露地层主要为下元古界辽河群其分布范围为区域中+中南部第四系分布于沟谷及低缓处岩浆岩则侵入于北部及东部边缘地区断裂构造呈东西向南北向北西及北东向展布褶皱构造枢纽以东西向为主形成一系列复式褶皱地层呈倒转序列产出 )岩浆岩岩浆岩分布较少有早元古代花峪单元 ,-&./中细粒磁铁二长花岗岩晚元古代变质辉长岩中生代韩家岭超单元黑峪单元0.英房单元01石棚峪超单元秀甲峪单元 02 其岩性分别为中粗粒似斑状黑云花岗闪长岩黑云二长花岗岩花岗斑岩 !变质岩区域变质岩广泛发育早元古代辽河群均属区域变质岩其变质程度为低绿片岩相+低角闪岩相主要岩石类型有千枚岩黑云片岩二云片岩十字二云片岩变粒岩浅粒岩和菱镁大理岩方解大理岩白云石大理岩等二矿区地质特征矿区位于营口宽甸隆起英落草河口巨型复向斜的北翼出露地层主要为下元古界辽河群大石桥组盖县组及新生界第四系区内滑石菱镁矿为赋存于辽河群大石桥组三段镁质碳酸盐岩层中的变质型滑石矿床和晶质菱镁矿床矿区出露地层和构造比较简单岩浆岩不发育对矿体的连续性破坏不大 &地层矿区出露地层简单为下元古界辽河群大石桥组三段盖县组二段和沿河谷和山间洼地分布新生界第四系 )岩浆岩矿区内岩浆岩出露较少在矿区北部零星出露的花峪单元 ,-&./ 晚元古代变质辉长岩西南部见中生代韩家岭超单元英房单元 01 黑云二长花岗岩 !变质岩区内变质岩发育属早元古代辽河群区域变质岩和接触交代变质岩三矿床开采技术条件一矿区水文地质第四系孔隙潜水含水层分布于南侧沟谷地带由第四系冲洪积的砂砾石及粘性土组成含水层厚 !% 米地下水埋深 !3 米属中等富水性含水层水位动态变化大受季节及降水影响较大该含水层地势较洼远离矿体对矿区无影响基岩节理裂隙水

滑石的选矿与加工(一)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟滑石的选矿与加工（一）（一）选矿加工方法中国滑石选矿普遍采用手选、干磨空气分级，虽然个别厂矿曾建立以浮选柱为主的精选工艺，但没有得到推广应用。

目前已进行过的选矿加工研究和试验的工艺包括光电选、漂白、干式或湿式磁选、水力旋流器分选、擦洗沉淀浓缩、离心分级、喷雾干燥、微粉工艺及滑石分层、灭菌等特殊工艺。

滑石加工除磨粉作业外，选矿厂还可对低品位矿石采用浮选工艺进行选别，同时综合回收有益的伴生矿物。

滑石磨粉和浮选的原则流程分别见图1 和图2。

破碎设备：滑石矿常用的破碎设备是颚式破碎机。

磨粉设备：包括普通粉磨设备和超细粉磨设备。

普通粉磨设备常用的是雷蒙磨，主要用于生产200、325 目滑石粉；超细粉磨设备包括扁平式、循环管式、流化床式等气流粉碎机，主要用于生产小于5μm的超细滑石粉。

（二）选矿实践 1. 辽宁海城滑石矿海城滑石矿位于海城县东南方向24km 的马风镇范家堡子村，始建于1949 年。

至今已成为年产滑石15 万t，滑石粉加工能力16 万t 的大型滑石企业。

该矿矿石呈白色、灰色、粉红色、蛋青色等，结构呈块状、片状及中粗粒浸染状，主要矿物为滑石（约55%），伴生矿物有菱镁矿（42%）、石英（1.5%），脉石矿物为黄铁矿（0.5%）及少量磷灰石、绿泥石、蛇纹石、电气石、透闪石、金红石、石墨等。

该矿目前只采用干法手选工艺。

采场-350mm 的原矿经手选出+100mm 的一级块，-100mm 矿石经过筛分分出-30mm 的二级块，-100+30mm 粒级再经手选选出一级块和三级原矿。

主要技术经济指标如下：处理量115kt/a，原矿品位50%，精矿产率50%，精矿品位94%，精矿回。

辽宁省海城地区石匠沟滑石矿地质特征及成因

265辽宁省海城地区石匠沟滑石矿地质特征及成因王希军（辽宁省第十地质大队，辽宁抚顺 113004）摘要：石匠沟矿区原本是菱镁矿区，笔者于2018年对其进行深部勘查时，新发现了共生的滑石矿，资源储量达中型规模，而且仅进行了局部控制，预计可达大型滑石矿床规模。

滑石矿石工业类型以块滑石为主，主要类型为绿泥石型滑石矿，赋存于绿泥片岩中；其次为碳酸盐岩型滑石矿，赋存于白云石大理岩、菱镁矿大理岩中。

石匠沟滑石矿床赋存层位为早元古宙辽河群大石桥岩组三段上部，遭受辽河运动，发生热动力变质及区域变质作用，受变质热液交代富镁岩石形成。

矿区菱镁矿底板—绿泥石型滑石矿，规模较大，找矿远景潜力大，质量以三级品为主；菱镁矿顶板—碳酸盐岩型滑石矿，厚度大、质量好，沿走向向东有较大找矿远景。

关键词：海城地区；石匠沟滑石矿；地质特征；矿床成因；找矿远景中图分类号：F426.1 文献标志码：A 文章编号：11-5004（2019）03-0265-2收稿日期：2019-03作者简介：王希军，生于1971年，男，山东陵县人，地质矿产高级工程师，从事地质矿产勘查、地质灾害勘查评估野外一线工作。

目前已经发现且已经开采的海城地区滑石矿，主要赋存于早元古宙辽河群大石桥岩组二段及三段中下部，均为碳酸盐岩型滑石矿（块滑石），如范家堡子、大岭大型滑石矿、水泉中型滑石矿及麻儿峪等多处小型滑石矿。

本次新发现的石匠沟滑石矿，与以往发现的滑石矿有所不同，赋存于大石桥岩组三段上部，以绿泥石型滑石矿为主，并且找矿潜力巨大。

海城地区石匠沟滑石矿于2018年发现，位于海城市英落镇后英村石匠沟一带，呈北东东向展布，矿体呈似层状，具有层控特点，严格一定受层位控制。

1 成矿地质条件石匠沟滑石矿床大地构造位置为：中朝准地台(Ⅰ)、胶辽台隆(Ⅰ1)、营口-宽甸台拱(Ⅰ13)、凤城凸起(Ⅰ13-1)、英落—草河口复向斜（析木复向斜）西端北翼，前英落山向斜西北翼。

矿区内除南部有少量第四系出露外，均为大石桥岩组三段顶部变质岩系。

低品位滑石提纯工艺试验研究

分析测试化工矿物与加工INDUSTRIAL MINERALS &PROCESSING2024年第4期文章编号:1008-7524(2024)04-0008-08D O I :10.16283/j .c n k i .h g k w y j g.2024.04.002 低品位滑石提纯工艺试验研究*王璐1,2,仲剑初1,2,王洪志1,2(1.大连理工大学化工学院,辽宁大连116024;2.辽宁省硼镁特种功能材料制备与应用技术工程实验室,辽宁大连116024) 摘要:我国低品位滑石需求量低,但高品位滑石供不应求,为了提高低品位滑石的利用价值,通过化学提纯与水热合成相结合的方法,以低品位滑石㊁硅酸钠为原料合成高品位滑石㊂分析了低品位滑石在不同时间下的酸溶解情况,探究了脉石矿物(菱镁矿)完全溶解的最佳时间㊂通过考查低品位滑石预处理方式㊁是否煅烧㊁前驱体形成条件㊁水热反应温度㊁时间等因素对产物结晶度和纯度的影响,得到最佳提纯合成工艺条件:在80ħ下酸处理2h 后低品位滑石中的菱镁矿完全溶解;在60ħ下将酸解混合液与硅酸钠混合,调节体系p H 至7~8预反应6h 获得前驱体,前驱体在180ħ水热条件下反应13h,最终制备出了高品位滑石㊂研究成果可为我国低品位滑石的高值化利用提供借鉴㊂关键词:低品位滑石;菱镁矿;化学提纯;水热合成;高品位滑石;预处理;酸解中图分类号:T D 975.3 文献标志码:AE x p e r i m e n t a l s t u d y o n t h e p u r i f i c a t i o n p r o c e s s o f l o w -gr a d e t a l c W a n g L u 1,2,Z h o n g J i a n c h u 1,2,W a n g H o n gz h i 1,2(1.S c h o o l o f C h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,D a l i a n L i a o n i n g 116024,C h i n a ;2.E n g i n e e r i n g L a b o r a t o r y of B o r i c a n d M ag n e s i c F u n c t i o n a l M a t e r i a l P r e p a r a t i v e a n d A p pl i e d T e c h n o l o g y ,D a l i a n L i a o n i n g 116024,C h i n a )A b s t r a c t :T h e d e m a n d f o r l o w -g r a d e t a l c i s l o w i n C h i n a ,b u t h i g h -g r a d e t a l c i s i n s h o r t s u p p l y .I n o r d e r t o i m pr o v e t h e u t i l i z a t i o n v a l u e o f l o w -g r a d e t a l c ,h i g h -g r a d e t a l c w a s s y n t h e s i z e d f r o m l o w -g r a d e t a l c a n d s o d i u m s i l i c a t e b y co m -b i n i n g c h e m i c a l p u r i f i c a t i o n w i t h h y d r o t h e r m a l s y n t h e s i s .T h e a c i d d i s s o l u t i o n o f l o w -gr a d e t a l c a t d i f f e r e n t t i m e w a s a n a l y z e d ,a n d t h e b e s t t i m e o f c o m p l e t e d i s s o l u t i o n o f g a n g u e m i n e r a l (m a g n e s i t e )w a s i n v e s t i g a t e d .B y e x a m i n i n gt h e e f f e c t s o f f a c t o r s s u c h a s p r e t r e a t m e n t m e t h o d ,c a l c i n a t i o n ,p r e c u r s o r f o r m a t i o n c o n d i t i o n ,h y d r o t h e r m a l r e a c t i o n t e m -p e r a t u r e ,t i m e o f l o w -g r a d e t a l c o n t h e c r y s t a l l i n i t y a n d p u r i t y o f t h e s y n t h e s i z e d p r o d u c t ,t h e o pt i m a l p u r i f i c a t i o n p r o c e s s c o n d i t i o n s w e r e o b t a i n e d :t h e m a g n e s i t e i n t h e l o w -g r a d e t a l c w a s c o m p l e t e l y di s s o l v e d a f t e r a c i d t r e a t m e n t a t 80ħf o r 2h ;A t 60ħ,t h e a c i d h y d r o l y s i s m i x t u r e w a s m i x e d w i t h s o d i u m s i l i c a t e ,a n d t h e p H o f t h e s y s t e m w a s a d j u s t e d t o 7~8f o r p r e -r e a c t i o n f o r 6h t o o b t a i n t h e p r e c u r s o r ,a n d t h e p r e c u r s o r r e a c t e d a t 180ħu n d e r h yd r o t he r -m a l c o n d i t i o n sf o r 13h ,a n d f i n a l l y p r e p a r e d h igh -g r a d e t a l c .T h e r e s e a r c h r e s u l t s c a n p r o vi d e r e f e r e n c e f o r t h e h i gh -v a l u e u t i l i z a t i o n o f l o w -gr a d e t a l c i n C h i n a .K e yw o r d s :l o w -g r a d e t a l c ;m a g n e s i t e ;c h e m i c a l p u r i f i c a t i o n ;h y d r o t h e r m a l s y n t h e s i s ;h i g h -g r a d e t a l c ;p r e t r e a t -m e n t ;a c i d h y d r o l ys i s ㊃8㊃*收稿日期:2023-07-31作者简介:王璐(1997-)女,硕士研究生,主要从事资源化工与材料研究,E -m a i l :1308019113@q q.c o m ㊂通信作者:仲剑初(1964-),男,博士,副教授,主要从事资源化工与材料研究,E -m a i l :j c z h o n g@d l u t .e d u .c n ㊂引用格式:王璐,仲剑初,王洪志.低品位滑石提纯工艺试验研究[J ].化工矿物与加工,2024,53(4):8-15.WA N G L ,Z HO N G J C ,WA N G H Z .E x p e r i m e n t a l s t u d y o n t h e p u r i f i c a t i o n p r o c e s s o f l o w -gr a d e t a l c [J ].I n d u s t r i a l M i n e r a l s &P r o c e s s i n g,2024,53(4):8-15.王璐等:低品位滑石提纯工艺试验研究2024年4月0引言滑石是重要的非金属矿产资源,我国滑石产量居世界首位[1],主要类型有中低品位滑石和高品位滑石㊂中低品位滑石多用于传统的造纸行业,其应用领域与碳酸钙大致相同[2],但价格高于碳酸钙㊂高品位滑石因具有一些特殊性能如吸附力强[3]㊁比表面积较大[4]㊁熔点高[5]等,可用于很多高端产品和特殊产品中[6],但可直接利用的高品位滑石日益减少,市场上供不应求㊂因此,提纯低品位滑石对于缓解我国滑石资源紧张局面具有重要意义㊂我国滑石资源主要分布在辽宁㊁河北㊁山东㊁陕西㊁江苏㊁江西㊁四川㊁广西㊁云南等地,常与菱镁矿㊁方解石㊁闪石㊁蛇纹石等碳酸盐矿物伴生[7]㊂这些伴生矿物使滑石的化学组成发生了改变,从而影响了其物理性质㊂滑石的纯度决定了其品质和价值,也会影响其应用范围㊂目前常采用选矿工艺提纯,主要有物理方法和化学方法[8],物理方法包括手选法㊁光选法㊁磁选法㊁电选法㊁浮选法等,化学方法包括水热法㊁絮凝浮选法[9-11]㊂目前主要的提纯方法为浮选法和磁选法[12],但这两种方法均存在一些不足:浮选法需要用到多种浮选剂,且多为有机试剂,易污染环境,且难以回收;磁选法的缺点是只能分离一些具有磁性的固体㊂辽宁某地低品位滑石主要由菱镁矿和滑石组成,为几乎无磁性的固体,为了实现该低品位滑石的高效利用,在丁泓宇[13]等利用水热法合成滑石的研究成果基础上,采用化学提纯和水热合成相结合的工艺,将低品位滑石中的菱镁矿(成分为M g C O3)转化为滑石,从而提高滑石品位㊂将混合溶液置于特制的密闭反应器(高压釜)中,以水溶液为反应体系,通过加热㊁加压(或自生蒸气压)创造一个相对高温高压的反应环境,使物质溶解并重结晶,完成无机合成与材料处理[14]㊂在反应过程中,水具有多重作用,不仅可以充当溶剂,还可以作为化学组分参与反应,另外也是一种传递压力的介质,可利用该温度下的饱和蒸汽进行传递,使晶体快速形成与生长㊂该方法的优点是控温方便㊁流程简单㊁副产物少且可重复使用㊁产物纯度高㊁结晶度好㊁绿色无污染等㊂在合成过程中,探究了溶解时间㊁前驱体形成温度㊁p H㊁水热温度㊁水热时间等因素对滑石合成的影响㊂1试验部分1.1原料和仪器去离子水,自制;低品位滑石粉,取自辽宁省海城市;硝酸,质量分数68%;硅酸钠㊁氢氧化钠,均为分析纯㊂试验所用仪器有:D H G-9076A型电热恒温鼓风干燥箱,S m a r t L a b9k W型X射线衍射仪(X R D),T G A/S D T A851e型热重分析仪(T G), 6700型傅里叶变换红外光谱仪(F T I R),Q U A N-T A型钨灯丝扫描电子显微镜(S E M)㊂1.2高品位滑石的制备称取一定量低品位滑石粉,并与去离子水和硝酸混合制成溶液A,再取硅酸钠和去离子水混合制成溶液B;使溶液A中低品位滑石粉在一定温度下溶解,获得矿渣㊂酸解混合液(矿渣和上清液),并加入氢氧化钠调至一定p H,向其中加入溶液B,混合充分,调节p H,预反应一段时间后形成前驱体;转入反应釜在180ħ下进行水热反应,反应结束后自然冷却至室温;将产物离心,直至洗液为中性;将离心产物置于鼓风干燥箱中,在120ħ下恒温干燥4h,所得产物即为高品位滑石㊂高品位滑石提纯工艺原则流程见图1㊂图1高品位滑石提纯工艺原则流程F i g.1 P r i n c i p l e p r o c e s s f l o w o f h i g h-g r a d e t a l c p u r i f i c a t i o n p r o c e s s 2结果与讨论2.1低品位滑石原料分析低品位滑石X R D谱图见图2㊂由图2可知,低品位滑石的主要成分是M g C O3㊁M g3S i4O10-(O H)2㊂通过X射线荧光光谱仪对样品化学组成进行定量分析,结果见表1㊂由表1可知,M g O 质量分数为76.12%,S i O2质量分数为18.41%,另有极少量的C a O㊁A l2O3㊁F e2O3㊂通过计算可知,M g C O3质量分数为64.55%,M g3S i4O10-(O H)2质量分数为30.71%㊂㊃9㊃2024年第4期I M&P 化工矿物与加工第53卷图2 低品位滑石X R D 谱图F i g .2 X R D p a t t e r n o f l o w -gr a d e t a l c 表1 低品位滑石化学组成单位:%T a b l e 1 C h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f l o w -gr a d e t a l c U n i t :%M gO S i O 2C a OA l 2O 3F e 2O 3质量分数76.1218.412.461.390.892.2 低品位滑石化学提纯首先向低品位滑石粉中加入一定量的硝酸进行化学提纯,在80ħ下溶解2h ,至低品位滑石中的菱镁矿组分完全溶解,将其在8000r /m i n 条件下离心5m i n,重复3次,获得酸解矿渣和上清液㊂对矿渣和上清液进行物相分析,结果见图3㊂由图3可知,矿渣为滑石,上清液为M g (N O 3)2㊁M g (N O 3)2㊃2H 2O ㊁M g (N O 3)2㊃6H 2O ,表明利用化学提纯可将菱镁矿脱除,将低品位滑石富集㊂将溶液A 与溶液B 混合反应,水热合成高品位滑石㊂图3 低品位滑石酸解矿渣及上清液X R D 谱图F i g .3 X R D p a t t e r n o f r e s i d u a l a n d s u pe r n a t a n t b y d i s s o l v i n g l o w -gr a d e t a l c 2.3 高品位滑石的合成2.3.1 预处理方式的选择为了探究溶液A 预处理方式对高品位滑石合成的影响,在相同温度下将溶液A 分别在超声清洗机和水浴中搅拌处理2h ,待其充分酸解后与溶液B 进行水热反应,水热合成产物的X R D 谱图见图4㊂超声预处理后的水热合成产物中仍有部分M g C O 3,这是因为液体受到超声波的辐射,溶质在超声波作用下振动而分散,但其只能使溶液A 局部混合㊂相比之下,在水浴过程中不断搅拌,可以增大硝酸和低品位滑石的接触概率,使其充分反应,并且水浴预处理合成的滑石比超声预处理合成的滑石X R D 峰更强,表明在该条件下可以提高产物的结晶度,故选择水浴预处理方式㊂图4 低品位滑石在超声和水浴处理下所得产物的X R D 谱图F i g .4 X R D p a t t e r n o f l o w -gr a d e t a l c u n d e r t r e a t m e n t o f u l t r a s o n i c a n d w a t e r b a t h2.3.2 煅烧低品位滑石和酸浸低品位滑石将一定量的低品位滑石粉在700ħ下焙烧90m i n ,其中的菱镁矿分解为M g O ;分别取煅烧产物和低品位滑石作为原料,加入一定量的硝酸溶解脉石矿物,然后分别与溶液B 混合,在p H 为8~9的条件下进行水热合成反应㊂图5为两种方法所得产物的X R D 谱图㊂图5 煅烧和酸浸低品位滑石所得产物的X R D 谱图F i g.5 X R D p a t t e r n o f p r o d u c t s f r o m c a l c i n a t i o n a n d a c i d l e a c h i n g o f l o w -gr a d e t a l c ㊃01㊃王璐等:低品位滑石提纯工艺试验研究2024年4月由图5可知,虽然原料的活性不同,但均可合成滑石,合成滑石的特征衍射峰强度没有明显变化,并且由煅烧的低品位滑石合成的产物S i O 2的衍射峰强,耗能也较高㊂综合考虑,选择直接酸浸处理低品位滑石的提纯合成方法㊂2.3.3 酸预处理溶解时间将溶液A 分别在80ħ下溶解30㊁90㊁120m i n ,研究不同溶解时间对合成高品位滑石的影响,产物的X R D 谱图见图6㊂由图6可知:溶解时间为30m i n 和90m i n时,合成滑石中仍有少量M g C O 3衍射峰,说明在该条件下仍有部分菱镁矿没有溶解;当溶解时间达到120m i n 时,该衍射峰消失,说明菱镁矿已经完全溶解㊂90m i n 时产物形成的衍射峰强度最弱,120m i n 和30m i n 产物形成的衍射峰强度相近㊂经分析,低品位滑石酸解过程的最佳反应时间为120m i n㊂图6 不同酸预处理溶解时间所得产物的X R D 谱图F i g.6 X R D p a t t e r n s o f p r o d u c t o b t a i n e d a t d i f f e r e n t d i s s o l u t i o n t i m e s b y ac id p re t r e a t m e n t 2.3.4 前驱体形成温度将溶液A 在80ħ下溶解120m i n 后加入溶液B ,使混合溶液分别在30㊁40㊁60ħ下预反应6h 形成前驱体,然后在180ħ下进行水热合成,合成产物的X R D 谱图见图7㊂由图7可知:升高前驱体形成温度对晶体的生长和成核有利,随着温度的升高,滑石的衍射峰强度逐渐增强,结晶度提高;然而S i O 2的形成也受温度影响,40ħ时的S i O 2衍射峰最强,60ħ时的S i O 2衍射峰减弱,说明较低温度有利于S i O 2的生成㊂综上,前驱体形成温度选择60ħ较适宜㊂图7 不同预反应温度所得产物的X R D 谱图F i g.7 X R D p a t t e r n o f p r o d u c t s o b t a i n e d a t d i f f e r e n t p r e r e a c t i o n t e m pe r a t u r e s 2.3.5 反应体系p H 影响将溶液A 溶解120m i n 后,体系原始p H 为1~2,利用氢氧化钠将体系的p H 分别调整至3~4㊁5~6和7~8后,加入溶液B 混合,合成滑石的X R D 谱图见图8㊂由图8可知,未调整p H 时,滑石衍射峰较弱,S i O 2衍射峰较强,说明该反应有S i O 2生成;这是由于酸性过强,加入硅酸钠后,生成了硅酸,经过120ħ烘干后,会脱水生成S i O 2㊂随着体系的pH 不断增大,产物的衍射峰强度也不断增强,说明体系的p H 对产物的结晶度有一定影响,并且p H 的增大有助于抑制硅酸(脱水后为S i O 2)的产生㊂综上,体系p H 为7~8较适宜㊂图8 不同反应体系p H 下所得产物的X R D 谱图F i g.8 X R D p a t t e r n o f p r o d u c t o b t a i n e d a t d i f f e r e n t p H 2.3.6 水热合成温度将溶液A 和溶液B 的混合物分别置于80㊁120㊁130㊁180ħ下进行水热反应,产物X R D 谱图见图9㊂由图9可知,在合成产物中均可观察到滑石的特征衍射峰,温度对产物的结晶度影响很大㊂在80㊁120㊁130ħ下合成的产物,其特征峰衍射强度没有明显变化,但是180ħ下合成的产物衍射峰强度明显增强㊂随着温度的升高,S i O 2的㊃11㊃2024年第4期I M&P 化工矿物与加工第53卷衍射峰强度逐渐减弱,甚至消失,说明升高温度可以提高滑石的结晶度,并且有助于抑制氢离子与硅酸离子发生反应,减少硅酸的生成,并促进高品位滑石的合成㊂综上,水热温度选择180ħ较适宜㊂图9 不同水热温度下所得产物的X R D 谱图F i g.9 X R D p a t t e r n o f p r o d u c t s o b t a i n e d a t d i f f e r e n t h y d r o t h e r m a l t e m pe r a t u r e s 2.3.7 水热合成时间将溶液A 和溶液B 的混合物在180ħ,pH 为9,反应物镁硅摩尔比为3ʒ4,反应时间为6㊁8㊁11㊁13㊁17h 的条件下分别进行水热反应,产物X R D 谱图见图10㊂由图10可知:不同反应时间下获得的产物经物相分析均为滑石;随着水热时间的延长,产物的特征峰衍射强度逐渐增强,结晶度有所提高㊂当水热反应13h 时,衍射峰强度最强,结晶度最好㊂当水热反应17h 时,合成滑石的特征峰衍射强度降低㊂说明在一定的时间范围内,延长水热时间有利于产物的结晶㊂综上,水热反应时间选择13h 较适宜㊂图10 不同水热时间下所得产物的X R D 谱图F i g.10 X R D p a t t e r n o f p r o d u c t s o b t a i n e d a t d i f f e r e n t h yd r o t he r m a l t i m e s 2.4 合成滑石的表征2.4.1 合成高品位滑石的红外光谱分析在上述适宜反应条件下合成滑石的红外光谱见图11㊂由图11可知:在3000c m -1以上,光谱表现为宽频带(最大值为3371c m -1)和高频尖峰带(3676c m -1);在1639c m -1处出现吸收带;在989c m -1㊁665c m -1和418c m -1处观察到3组吸收带,这些峰均为滑石的特征吸收峰㊂3676c m -1处的尖峰带与M g -O H 的拉伸振动有关;3371c m-1附近的宽带与滑石结构无关[15-16],其通常被分配给弱结合水,与吸水的-OH 拉伸振动有关;1639c m -1处的峰与吸水的-O H 弯曲振动有关;989c m -1处的峰与S i -O-S i 的拉伸振动有关;665c m -1处的峰与S i -O-M g 的拉伸振动有关;418c m -1处的峰与S i -O 的拉伸振动有关㊂图11 合成高品位滑石的红外光谱F i g .11 F T I R s p e c t r u m o f s y n t h e t i c h i g h -gr a d e t a l c 2.4.2 合成高品位滑石的S E M 分析原料以及产物的S E M 照片见图12㊂图12 原料(a)和不同条件下合成的高品位滑石(b ㊁c ㊁d )的S E M 照片F i g .12 S E M i m a g e s o f r a w m a t e r i a l s (a )a n d h i g h -gr a d e t a l c s yn t h e s i z e d u n d e r d i f f e r e n t c o n d i t i o n s (b ,c ,d )㊃21㊃王璐等:低品位滑石提纯工艺试验研究2024年4月由图12可知:低品位滑石原料(见图12a)均为块状,大块晶体的尺寸约为20μm;图12b为溶液A溶解后未调整p H合成的高品位滑石,图中有明显的片状结构,该物质为滑石,同时含有大量粉末晶体,晶粒尺寸在10μm以下;图12c为溶液A溶解后调整p H为7~8合成的产物,其中存在大量的片状结构,结构略显模糊,并且几乎没有细小的粉末晶体㊂为了调控产物的形貌,将形成前驱体的温度升高至60ħ,合成的产物见图12d,图中可以看到大量清晰的片状结构㊂2.4.3合成高品位滑石的E D S分析虽然高品位滑石主要为片状结构,但还存在少量块状结构㊂为了进一步探究块状结构的成分,对其进行了E D S定量分析,结果见图13㊂图13合成高品位滑石的E D S能谱F i g.13 E D S s p e c t r u m o f s y n t h e t i c h i g h-g r a d e t a l c由图13可知,合成高品位滑石由O㊁M g㊁S i 三种元素构成㊂元素的质量分数和原子百分数的计算公式分别见式(1)㊁式(2)㊂由式(1)㊁式(2)计算得到滑石的O㊁M g㊁S i平均质量分数理论值分别为50.79%㊁19%㊁29.6%㊂合成高品位滑石质量分数平均值见图14㊂由图14可知,高品位滑石的O㊁M g㊁S i平均质量分数分别为53.83%㊁18.91%㊁27.26%,与理论值接近㊂图14合成高品位滑石质量分数平均值F i g.14 A v e r a g e m a s s f r a c t i o n o f s y n t h e t i c h i g h-g r a d e t a l cω=A rˑ个数M rˑ100%,(1)A t=55原子个数总个数ˑ100%㊂(2)式中,ω为质量分数,A r为相对原子质量,M r为相对分子质量,A t为原子百分数㊂2.4.4合成高品位滑石的热重分析图15㊁图16分别为合成滑石的T G和D S C 曲线㊂图15合成高品位滑石的T G曲线F i g.15 TG c u r v e o f s y n t h e t i c h i g h-g r a d e t a lc图16合成高品位滑石的D S C曲线F i g.16 D S C c u r v e f o r s y n t h e s i s o f h i g h-g r a d e t a l c由图15可知:在100ħ之前样品质量呈现快速下降趋势,80ħ时下降速率最大;合成滑石在20~180ħ区间内的质量损失率为4%,这是合成滑石中物理吸附水的损失所致,而天然滑石在该温度区间内的质量损失率为0.9%[17],这是由于合成滑石比天热滑石更易亲水㊂在180~ 600ħ范围内质量呈缓慢下降趋势,推测该温度范围内的质量损失是由于滑石颗粒薄片边缘的O H-基团(S i-O H和M g-O H)的损失引起的[18];该过程是放热反应,与D S C图中500ħ放热结果一致㊂在600~900ħ范围内,样品质量下降速度加快,在850ħ时质量下降速率最大,这与滑石的脱羟基作用有关,和O K A D A等[19]研究得㊃31㊃2024年第4期I M&P化工矿物与加工第53卷到的在800~1000ħ范围内滑石脱羟基作用结果一致;该过程是吸热过程,与D S C图中850~ 1000ħ吸热结果一致㊂在830~1050ħ范围内发生了热分解反应,与T G曲线形状基本吻合,在此过程中形成了顽辉石㊁无定形二氧化硅和水[20]㊂3结论a.低品位滑石在酸溶过程中,使用水浴加热后再搅拌能使其充分溶解,如使用超声处理,会存在反应不充分的问题㊂b.在脉石矿物菱镁矿(M g C O3)酸溶解过程中,只有达到足够长时间才能使其完全溶解,从而避免对合成滑石产品质量产生不利影响㊂c.通常活性较低的原料通过煅烧可以提高其化学处理活性,由于低品位滑石未煅烧和煅烧后效果差异不大,从降低能耗考虑,优选采用未煅烧原料㊂d.前驱体形成和水热合成反应的温度对产物的合成有很大影响,随着温度的升高,结晶度提高,杂质减少,说明在一定的温度范围内,升高温度有利于晶体的成核和生长㊂e.前驱体形成前体系p H需要调节,若不调节会有大量的S i O2生成,随着p H的增大,产物结晶度提高,副产物减少,说明体系的p H是合成滑石的重要控制条件㊂f.由低品位滑石制备高品位滑石的最佳反应条件为:在80ħ下,低品位滑石酸溶解2h;酸溶后的低品位滑石与硅酸钠在60ħ下,调节体系p H至7~8预反应6h获得前驱体,在水热温度为180ħ㊁水热反应时间为13h的条件下,可以制备出结晶度良好的高品位滑石㊂4参考文献[1]B A Z A R J A,R A H I M I M,F A T H I N I A S,e t a l.T a l c f l o t a-t i o n-a n o v e r v i e w[J].M i n e r a l s,2021,11(7):11070662. 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辽宁南部菱镁矿、滑石矿地质特征的研究及成矿远景探讨

辽宁南部菱镁矿、滑石矿地质特征的研究及成矿远景探讨
辽宁南部菱镁矿、滑石矿地质特征的研究及成矿远景探讨
介绍了辽南地区菱镁矿、滑石矿在早元古代辽河群大石桥组三段白云大理岩地层中的赋存状况及其地质特征,针对典型矿床的构造和矿体产状及规模,分析了矿石特征及成矿规律,提出了其成矿前景.
作者：卫广远黎爱国梅显路鞠振南作者单位：辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院刊名：现代矿业英文刊名：MODERN MINING 年，卷(期)： 2009 25(4) 分类号： P624.6 关键词：铧子峪菱镁矿花斑状构造线状。

辽宁省海城市牌楼镇发达菱镁矿、滑石矿特征

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴｈｒｅｅｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆＤａｓｈｉｑｉａｏｒｏｃｋｇｒｏｕｐ；ｍａｇｎｅｓｉｔｅ；ｔａｌｃｏｒｅ；ＰａｉｌｏｕｏｗｎＴｉｎＨａｉｃｈｅｎｇＣｉｔｙ
Ｏ引言
为盖县岩组三段，南翼为岩组一段。北翼除盖县岩
组二段，向北分别为大石桥岩组一浪子山岩组。矿区位于辽宁省海城市牌楼镇庙沟村。大地构断裂构造主要发育为一组推覆—逆冲断层，该造位于中朝准地台（Ｉ）、胶辽台隆（Ⅱ）、营口一逆冲断裂呈北东东向展布。断层面倾向ＮＮＷ，倾宽甸台拱（ Ⅲ）的西部、凤城凸起（ Ⅳ ）西端。角３０。一７０。。大石桥岩组逆冲盖县岩组地层之１区域地质上。区域内另有北北西向、北北东向脆性断裂，规
沉积变质热液交代型矿床。
关键词：大石桥岩组三段；菱镁矿、滑石矿；海城市牌楼镇中图分类号：Ｐ６１９．２３７；Ｐ６１９．２５３文献标识码：Ｂ
ＦａｄａｍａｇｎｅｓｉｔｅａｎｄｔａｌｃｏｒｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＰａｉｌｏｕＴｏｗｎｉｎＨａｉｃｈｅｎｇＣｉｔｙ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｏｒｅ — ｃｏｎｔｒｏｌｆａｃｔｏｒｓ，ｓｕｃｈａｓｓｒａｔｔｕｍ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｏｒｅ－ｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇｅｔｃ．，ＯｆＦａｄａｍａｇｎｅｓｉｔｅａｎｄｔａｌｃｏｒｅｉｎＰａｉｌｏｕＴｏｗｎｏｆＨａｉｃｈｅｎｇＣｉｔｙ，ｌｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｓｔｕｄｉｅｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｔｅ，ｔａｌｃｏｒｅｂｏｄｙ，ｏｒｅｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｏｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｑｕａｌｉｔｙ，ｇｒａｄｅｉｎｔｈｉｓａｒｅａ．Ｗｅｃｏｎｉｆｒｍｅｄｔｈｅｄｅｐｏｓｉｔｇｅｎｅｓｉｓｉｓｒｅｇｉｏｎａｌｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｈｙｄｒｏｈｅｔｒｍａｌｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃｔｙｐｅ．

辽宁海城滑石矿选矿试验研究报告

辽宁海城滑石矿选矿试验研究报告辽宁海城滑石矿选矿试验研究报告一、试验背景辽宁海城滑石矿属于含钙岩系白云岩矿床，主要含滑石、方解石、白云石等。

选矿试验旨在探索滑石矿选矿新技术及提高选矿效率，为该矿的大规模生产提供科学依据。

二、试验内容及方法试验采用重选、浮选两个阶段的选矿流程，具体如下：1、重选阶段将原矿石经过破碎、筛分后取粒度为0.5mm至1mm的粒度范围进行重力选矿，以选取滑石和方解石等矿物；2、浮选阶段将重选获得的精矿浸泡在药剂池中，加入丙基黄色素和聚合物等药剂，利用浮力差对矿物进行分离，以获取高纯精矿。

试验过程中，采用SEM、EDS等方法对选前后的矿物形态、成分进行观察和分析，以了解选矿效果。

三、试验结果及分析试验结果如下：1、重选阶段重选过程中选出滑石和方解石等矿物，其中滑石的品位为27.23%，方解石的品位为19.34%。

2、浮选阶段浮选过程中，经过两次精选获得了高纯的滑石和方解石精矿，其滑石和方解石的品位分别达到了90.51%和81.75%。

试验结果表明，本试验流程可以有效选取滑石和方解石等主要矿物，并获得高纯度的精矿，选矿效率明显提升。

四、结论及建议结论：本试验采用重选、浮选两个阶段的选矿流程，可以有效选取滑石和方解石等主要矿物，并获得高纯度的精矿，选矿效率明显提升。

建议：1、进一步加强矿石性质的研究，提高选矿流程的科学性和准确性；2、本试验中使用的药剂投入量较大，带来了一定的成本压力，建议适当控制药剂投入量，降低选矿的成本；3、试验结果表明选矿效率提升明显，建议在大规模生产中应用本选矿流程，提高矿山经济效益。

五、参考文献[1] 《矿物学》(第四版), 刘守同, 刘继荣等, 中国地质大学出版社, 2014。

[2] 《选矿学》(第三版), 许文举, 林卫权等, 化学工业出版社, 2019。

在辽宁海城滑石矿选矿试验过程中，对选前后的矿物形态和成分进行了观察和分析，获得了大量的有关数据。

210978063_滑石矿手选尾矿选矿试验研究

【试验研究】滑石矿手选尾矿选矿试验研究胡志刚1，代淑娟2，孟宇群3，邵凤俊2，白丽梅2（1.河北理工大学资源与环境学院，河北唐山 063009；2.辽宁省地质矿产研究院，辽宁沈阳 110032；3.中国科学院金属研究所，辽宁沈阳 110016）摘要：本试验样品滑石矿手选尾矿主要成分为滑石和菱镁矿，另有少量石英等。

试验采用粗磨粗选、二次精选、中矿再磨返粗选的流程，可获得精矿品位滑石含量为95.67%(SiO2含量为61.68%)的高品位精矿粉，滑石回收率为89.43%。

对该手选尾矿的回收利用，不仅提高了优质滑石产品的产量，同时使滑石资源得到充分利用。

关键词：滑石；手选尾矿；浮选中图分类号：P619.253 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2010)01-0027-03 Experiment Study on Flotation of Talc Tailing of Hand SortingHu Zhigang, Dai Shujuan, Meng Yuqun, Shao Fengjun, Bai Limei(1.School of Resources & Environment,Hebei University of Science and Technology, Tangshan 063009, China;2.Liaoning Academy of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110032, China;3.Institute of Metal Research , Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China)Abstract: The experimental sample is talc tailing of hand sorting.It consistes of talc,magnesite and a little quartz.By the flotation flowsheet of rougher,two times clearner,regrinding middlings and return to rougher,the highe grade talc concentrate can be obtained.Theconcentrate contains talc 95.67%(SiO261.68%).Talc recovery rate is 89.43%.By this way,the output of high class talc product is increased and talc resources is exploited very well.Key words: talc, tailing of hand sorting, flotation滑石质软，具滑腻感，对油类有强烈的吸附性，在造纸、塑料、油漆、橡胶、纺织工业上用作添加剂，在日用化工上用途也较广。

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第１期
原
磨
８００４０
胡志刚等：辽宁海城滑石矿选矿试验研究
矿药剂用量单位：ｇ／ｔ
‘ ４ｌ・
但滑石回收率较高，为保证滑石精矿质量，捕收剂用量定为１０００ｇ／ｔ。
表３捕收剂用量试验结果
胡志刚，邵坤，周南
（辽宁省地质矿产研究院，辽宁沈阳１１００３２）
摘要：辽宁海城滑石矿主要成分为滑石和菱镁矿，另有少量石英等。对手选尾矿试验采用粗磨粗选、二次精选、中矿再磨返粗选的流程，可获得精矿品位滑石含量为９５．６７％（ＳｉＯ：含量为６１．６８％）的高品位精矿粉，滑石回收率为８９．４３％。对该手选尾矿进行综合回收利用，不仅提高了优质滑石产品的产量，同时使滑石资
Ｔａｂｌｅ１Ｍｕｌｔｉ－ｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒａｗｏｒｅ
鳞片状结构，大部分呈板块状结构，也有少量滑石呈网脉状结构；菱镁矿呈等粒及不等粒变晶结构；滑石与菱镁矿接触部分多呈港湾状、细小锥齿状和火花状结构，当滑石生成晚于菱镁矿并发生交代时，易形成港湾结构。滑石与菱镁矿接触部分较平滑，磨矿时易解离，当滑石沿菱镁矿解理或晶体外缘交代时，易形成细小锥齿状结构则难解离。部分滑石集合体以火花状分布在菱镁矿集合体中，接触部分参差不齐，难以解离。矿石构造主要为致密块状构造，部分为浸染状构造，浸染粒度为０．０１～１．Ｏｍｍ。
Ｔａｂｌｅ３Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓ
第１期２０１３年２月
矿产综合利用
ＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｅｒＭＲｅｓｏｕｒｃｅｓ
Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１３
辽宁海城滑石矿选矿试验研究
源得到充分利用。关键词：滑石；浮选；综合回收
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６５３２．２０１３．０１．０１０
中图分类号：ＴＤ９７５ ’ ．３文献标识码：Ａ文章编号：１０００ — ６５３２（２０１３）０１ — ００４０ — ０３
组成
含量／％
滑石８０ ຫໍສະໝຸດ 菱镁矿石英（玉髓）
１８１．５
其他
０．５
台数和占地面积等。由于滑石可浮性好，因此难于抑制，采用反浮选除杂质不易实现。目前，国内滑石矿仍普遍采用分段开采、人工手选工艺，资源利用率和选别效率很低。滑石矿手选尾矿在矿区积累很多，并还在逐年增加。它占用大量土地，破坏植被，风天扬尘，雨天流失，污染空气和环境。对低品位滑石和滑石矿手选尾矿的加工利用，会使滑石资源得到充分利用，将资源优势转化为更大的经济优势，并使矿山的生态环境得以改善。
矿石中滑石白色、易碎、有滑腻感、硬度１ — ２；菱镁矿灰白色、较难碎、滑腻感差、硬度３．５～４．５。
１．２矿石结构和构造矿石结构主要为：矿石中的滑石部分呈细小的
１矿石性质
１．１原矿多项分析及矿物组成表１原矿多项分析／％
较弱的范德华力连接，每一单层滑石由两层硅氧四面体与夹在其中的水镁石八面体组成Ｊ。滑石有较强的疏水性，自然可浮性较好，在不加任何药剂的情况下即可附在气泡上而浮出Ｊ，但由于浮选速度
慢、浮选时间长，因此在浮选时需加入捕收剂使之浮选速度加快、浮选时间缩短，节省能源，减少浮选机
２选矿试验
２．１一段磨矿细度试验磨矿细度试验流程及药剂制度见图１，试验结
辽宁海城滑石矿矿物组成简单，以滑石为主，其
果见图２。
收稿日期：２０１１ — １２－０１；改回日期：２０１２ — ０３一ｏｌ
作者简介：胡志刚（１９６８－），男，高级工程师，主要从事矿物加工技术和工艺研究工作。
滑石是一种典型的非极性层状硅酸盐矿物¨ ，化学式为Ｍｇ３（ＳｉＯ）（ＯＨ），层与层间靠
次为菱镁矿、石英等。矿石原矿多项分析结果见表１，矿物组成见表２。
表２矿石矿物组成
Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｒａｗｏｒｅ