碎云母礦選礦提純試驗研究

付茂英

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心河北總隊，河北 保定 071051）

1 概述

云母是含鉀、鋁、鐵、鋰等元素的層狀含水鋁硅酸鹽礦物。云母可分為大片白云母、碎云母、絹云母等，碎云母為白云母的一種。碎云母主要為片麻巖或片巖中小片云母，片徑0.5～20mm、個別稍大，在礦石中含量達20%～30%，經過選礦加工成云母粉之后，主要是制成云母玻璃、云母陶瓷用作電子工業(yè)絕緣和耐火材料，或在水泥、油漆、橡膠、陶瓷中作填料，可改善材料性質。近年來隨著碎云母用途越來越廣泛，碎云母礦石的價格也不斷上漲，目前原礦價格已漲至380元/t，應用前景十分廣闊。

碎云母礦的主要產地之一是河北省，主要分布在靈壽、行唐、曲陽和唐縣一帶，是河北省的優(yōu)勢礦種。從20世紀90年代至今，已勘查、評價了十余處礦山，已有一定的開發(fā)規(guī)模，現就評價工作中碎云母礦選礦試驗研究進行探討，以期指導今后碎云母礦評價的選礦分析和試驗研究。

2 礦石性質及樣品制備

選礦樣品4件，均為具有代表性的礦石，每件樣品質量200kg以上，按圖1方式制備，作為風選試驗或濕法選礦用樣。試樣呈灰白色，經初步巖礦鑒定，試樣屬白云母片巖或白云母鉀長(二長)片麻巖，主要含白云母、鉀長石、石英、粘土及微量蛭石等。

圖1 試驗樣品制備流程

在篩分分析中發(fā)現云母較厚，直接風選困難較大，因此要采用鄂破至一定大小(＜50mm)后再進行后道工序。

3 碎云母選礦提純

根據云母本身的結構特點及礦石中的礦物組成進行選擇性破碎，將云母剝成薄片的同時把礦石中的石英、長石等有害雜質磨細，然后用篩分和風選進行提純，此法是目前云母選礦最經濟有效的辦法，也是多年來眾多生產廠家生產實踐驗證的選礦方法之一。因此選礦方法中，H01選用濕法—棒磨—濕法選礦提純的工藝，H02、H03、H04采用破碎—分級—風選選礦提純工藝。

3.1 破碎—分級—風選選礦提純工藝

破碎—分級—風選的成熟工藝路線有兩種，見圖2、圖3。

(1)粗碎。

為保證細碎的入料粒度，依據經驗第一段破碎采用￠400*600錘式破碎機，產品粒度＜50mm。

(2)細碎。

圖2 破碎—分級—風選選礦流程

圖3 破碎—分級—風選選礦提純工藝流程

細碎選礦提純的關鍵工序，經生產實踐反復驗證，采用￠400錘式破碎機(面粉機)較為合理，針對本區(qū)碎云母礦，經試驗后認為篩底采用3mm篩網更為滿足破碎后產品篩分分析結果，如表1所示。

表1 不同篩底產品篩分分析結果

(3)分級。

根據篩析結果，為保證風選取時入料粒度的均勻性，從而提高風選回收率，分級采用10、16、30目三層篩，參考干磨云母粉標準JC/T 595-1995，+10目含砂量＜1%直接做為產品，其余3個粉分別進入各自的風選系統，風選精礦依不同用途按比例混合，經過圖4所示的工藝流程后得到含砂量＜1%的精礦產品。

3.2 濕法—棒磨—濕法選礦提純的工藝

圖4 風選系統流程

首先對樣品進行加工，加工過程是兩次鄂式破碎機粗碎，2～3次對輥式破碎機中碎，然后用3mm、1mm、0.5mm等3種標準篩進行篩分(見圖5)，對于以上3種粒級的樣品經雙目顯微鏡和砂薄片驗證，白云母已全部解離，只有少量的云母片受到破壞。然后將加工后的3種粒級的樣品用浮選機浮選(見圖6)，在藥劑的輔助下經過兩次浮選分離，精礦白云母含量達97.86%，尾礦中白云母含量＜5%，選礦回收率達98.21%。

圖5 加工分離流程

圖6 浮選流程

3.3 試驗結果

經過采用破碎—分級—風選選礦提純工藝(簡稱風選選礦)和濕法—棒磨—濕法選礦提純工藝(簡稱濕法選礦)兩種選礦結果(詳見表2)情況看，濕法選礦方法略顯復雜，但選礦回收率較高；風選工藝簡單，礦回收率較濕法選礦方法稍低，但現有生產廠家均在采用，此種選礦結果更加貼近現在生產實際，因此，兩種選礦方法均可用于礦山評價的樣品選礦測試。

表2 試驗樣品情況及選礦結果

4 碎云母含量測試

4.1 樣品的加工試驗

由于碎云母樣品的加工和分析到目前還沒有規(guī)范要求，也沒有比較成熟的方法可以借鑒?，F在評價過程中采用的是：首先進行樣品加工試驗，根據礦石中礦物成分及其不同的物理性質，采用鄂式破碎機兩次粗碎，然后用對輥破碎機中碎，目的是將礦石中的石英、長石等礦物壓碎并與云母完全解離，而云母盡可能少受破壞。試驗證明對輥破碎次數與礦石受風化程度、云母含量有關，近地表含礦高的礦石，中碎3～4次已完全解離，堅硬且含礦率低的礦石，中碎5～6次可以解離，經16目(1mm)、40目(0.45mm)、80目(0.2mm)三種標準篩進行篩分。后在雙目鏡下鑒定，+16目云母含量在98%以上；-16目和+40目級云母含量在85%以上；-40目和+80目級以長石、石英為主，占50%以上；-80目級主要是長石、石英，云母含量＜10%。

經碎樣試驗，云母在+40目以上級富集。對-40目以下級進行了分級浮選和淘洗及混合浮—淘選，結果混合淘選效果更好，最后確定樣品加工流程如下：

鄂式破碎機粗碎(2次)→對輥碎樣機中碎(1次)→縮分(一半留作副樣)→稱重對輥碎樣機中碎(3～6次)→篩分(過40目篩)→稱重(+40目和-40目分別稱重裝袋)。

需要說明的是對輥碎樣機中破碎次數以+40目級樣品中云母含量達90%以上為目的，如篩分后+40目級樣品中云母含量低于90%，將+40目級樣品回到對輥碎樣機中進一步破碎。

4.2 基本分析(碎云母含量測試)

碎云母勘查評價中基本分析僅做白云母含量一項。在上述樣品加工基礎上，對+40(0.45mm)目樣品混勻縮分，在雙目鏡下估算云母的百分含量；將-40目級樣品混勻縮分，稱取150g樣品進行浮選，浮選結果精礦品位在90%以上，尾礦中云母含量3%～5%。浮選后的精礦每批都抽取30%，在鏡下確定本批精礦云母的純度，尾礦也同樣抽查確定其中云母含量。最后按下式計算含礦率：

單樣品碎云母含量=[(+40目質量×白云母百分含量)+(-40目精礦質量×精礦中云母百分含量)+(-40目尾礦質量×尾礦中云母百分含量)]÷分析用量×100%。

4.3 樣品測試質量

根據試驗結果并參考中華人民共和國地質礦產部實施的DZ0130.13-94《巖礦樣品化學分析質量要求和檢查方法》要求內檢，碎云母分離絕對誤差定為5%，相對誤差為20%。為了保證化驗質量，分析完成后，在基本分析樣品中抽取10%，再由不同人員對副樣重新進行分析，檢查無誤，簽發(fā)分析報告。誤差分析運用雙差法進行檢驗，礦石允許相對雙差值小于監(jiān)控值，視為內檢合格。

5 結論

(1)碎云母礦經研究查明為片麻狀碎云母礦、白云母片巖，白云母鉀長片麻巖，可以考慮回收的只有白云母，雜質礦物以長石、石英為主，含少量粘土礦物及蛭石等。

(2)采用濕法選礦和風選選礦回收率均大于85%，精礦碎云母含量均能達到95%以上，選擇破碎—分級—風選工藝，是該類型云母礦較為成熟的選礦工藝，工藝簡單可靠，經試驗得出選礦指標能夠滿足現有應用領域對碎云母含量和含砂量的要求，試驗方法經濟合理、結果有效，可以作為今后此類礦山評價測試的依據和參考。

[1]中華人民共和國國土資源部.DZ/T0130-2006 地質礦產實驗室測試質量管理規(guī)范[S].北京:中國標準出版社,2006.

[2]國家建筑材料工業(yè)局.JC/T595-1995 干磨云母粉[S].北京:中國標準出版社,19 95.

[3]國家建筑材料工業(yè)局.JC/T596-1995 濕磨云母粉[S].北京:中國標準出版社,19 95.

[4]國家建筑材料工業(yè)局.JC/T815-1987(1996)碎云母[S].北京:中國標準出版社,19 87.