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          某大型石榴石矿工艺矿物学研究

          2016-05-13 17:23:21 来源:红星机器

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          某大型石榴石矿为铁铝榴石类矿,一直未得到合理的开采,为了实现该矿的资源化利用,红星机器厂对其工艺矿物学特征进行了合理相关分析,以期找出其选矿要点及难点,并确定合理的选工艺流程及设备。

          选矿工艺

          1、矿物共生组合

          石榴子石为主要的有用组分,伴生矽线石含量普遍很低,平均品位1.83%,60%样品在1%以下,其它伴生有益组分含量微。红星机器厂根据矿石光薄片鉴定结果统计,矿石中矿物种类有19种,其中有用矿物为石榴石、矽线石;伴生矿物有斜长石、石英、黑云母、白云母、绢云母、少量矿物有透辉石、绿泥石、蓝晶石、黄铁矿、磁铁矿、石墨;微量矿物有钛铁矿、金红石、磷灰石、锆英石、十字石、磁黄铁矿矿物。

          该矿床石榴石是由富铁、镁、铝的沉积岩经区域动热变质作用形成,主要矿物共生组合有:石榴石+十字石+黑云母+斜长石+石英;石榴石+矽线石+斜长石+黑云母+石英;白云母+矽线石+石榴石+石英;石榴石+蓝晶石+白云母+石英等。(照片)根据矿物共生组合推断,形成于高角闪岩相,石榴石形成后又经历了退化变质作用和风化作用。在退化变质过程中,黑云母、绿泥石和绢云母交代石榴石,出现透镜状或条带状绢云母集合体。在风化作用过程中,石榴石逐步分解成粘土矿物和褐铁矿。

          2、石榴石特征

          产出形式:石榴石在矿石中产出形式有两种:一种是斑点(块)状:以斑点为主,局部聚集呈斑块状,斑点(块)大小不一,形态不规则,有稀疏稠密之分,反应了矿石的贫富差别,风化面上石榴石呈凸起状态,多见于石英岩型矿石中;二是片麻-条带状:细粒石榴石沿片麻理分布,局部聚集呈条带状,多见于片麻岩型矿石中,矿石中亦见少量斑点状。

          种属:X衍射分析和电子探针定量分析结果表明,石榴石属于铁铝榴石类。若按MgO含量细分,可划分为铁铝榴石(MgO<4%,MgO/MgO+FeO分子数<16%)和富镁铁铝榴石(MgO>8%,MgO/(MgO+FeO)>30%)。

          石榴石粒度、晶粒形态、嵌布方式:石榴石粒度较粗,一般粒度为d=2.0~10.0mm,以3.0~5.0mm常见,大者达35mm。少数样品中石榴石粒度较细,d=0.4~0.6mm,野外观察时若不注意容易遗漏。石榴石晶粒形态多为浑圆状,边缘不甚规则,在矿石中以变斑晶的形式单颗粒密集分布。少量聚集呈斑块状,大小不一,形状各异,分布不均。石榴石结晶比较粗大,晶粒中多包裹有卵园状石英和少量星点状金属矿物,部分样品包裹体较多,形成筛状变晶结构。其中包含的石英颗粒较粗,d=0.1~0.2mm居多,可以在选矿过程中解离出来;金属矿物的包裹体粒度d=0.01~0.05mm,部分也可实现分离。但多数不易分离。

          石榴石中裂纹发育,并在后期次生变化中沿裂纹被黑云母、绿泥石、绢云母等轻度交代。这些裂纹有利于加工破碎,并形成尖棱状的碎屑。石榴石与石英、长石、云母、矽线石等矿物嵌生,石榴石与其它矿物边界清楚,相互穿插交代的现象不多。在加工过程中易沿边界剥离,形成单体。

          石榴石颜色、光泽、透明度:石榴石常见颜色有深褐色、褐红色,部分为褐黑色的玻璃光泽金刚光泽,不透明,风化后则呈褐色,光泽暗淡;含镁较高石榴石,呈褐红色-玫瑰色,玻璃光泽金刚光泽,不透明-半透明。目前尚未发现色泽和纯度达到宝石级要求的样品。

          石榴石矿

          3、其他矿物特征

          矽线石是矿石中伴生的有用矿物,通过岩矿鉴定其含量为0~12%。线石产出状态有两种:一是大部分具有柱状、长柱状和针柱状晶形,结晶完好,边界清楚,粒度d=0.05mm×0.4mm~0.2mm×0.15mm;二是少部分为毛发状、针状,产于石英之间,垂直石英边界生长,由于颗粒过于微细。矿石中的脉石矿物主要为石英、长石和云母,偶见蓝晶石和十字石。

          石英:是主要的脉石矿物,一般含量30%~50%,石英岩型矿石石英含量高达60%以上,片麻岩型矿石含量较低。粒度大小不等:细粒者d=0.05~0.2mm,呈卵圆状、港湾状,被石榴石包裹,这部分石英约占石英总量的5%;中粗粒者呈弧形粒状,相互镶嵌或与长石镶嵌产出,常集合成聚晶,形成团块或条带状。石英颗粒洁净透明,边界清楚。

          长石:矿石中长石含量5%~30%,斜长石和钾长石都有出现,以斜长石为主,具片麻岩型矿石中主要脉矿物石英岩型矿石含量少。斜长石粒度d=0.4~2.00mm,板状、不规则粒状,多与石英交生产于石榴石间。斜长石常发生轻微绢云母化。钾长石属微斜长石和条纹长石,含量少,与斜长石、石英交生。地表长石常发生高岭土化。

          云母:以黑云母为主,次为绢云母,局部出现白云母。黑云母d=0.2~0.8mm,片状、板状,沿片麻理分布,产于石榴石间。部分黑云母围绕石榴石生长,或沿裂隙交代石榴石。黑云母次生变化为绿泥石和水黑云母。绢云母一般以交代斜长石形式出现,局部呈细鳞片状,交错丛生,集合成透镜状、条带状与石英相间生长,并交代矽线石。

          蓝晶石和十字石:偶然见到。蓝晶石呈细针柱状,与纤维状矽线石共生。十字石呈不规则柱状,常被包裹在石榴石中。

          金属矿物:含量1%~2%,粒度0.01~0.4mm。据光薄片鉴定,金属矿物主要是磁铁矿、黄铁矿,偶见磁黄铁矿。金属矿物常呈液滴状、星点状被石榴石包裹,但就数量而言,主要还是以骸晶状、不规则粒状散布于石榴石以外的矿物之间,特别是充填于矽线石之间。

          选矿工艺

          通过以上对该石榴石矿的工艺矿物学特征分析,能够很清晰的看出该石榴石矿的主要矿物组成及选矿难点、要点,对其选矿工艺及设备的选择提供一定的技术依据。

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