付茂英

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心河北總隊(duì)，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(gè)別稍大，在礦石中含量達(dá)20%～30%，經(jīng)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(zhì)。近年來隨著碎云母用途越來越廣泛，碎云母礦石的價(jià)格也不斷上漲，目前原礦價(jià)格已漲至380元/t，應(yīng)用前景十分廣闊。

碎云母礦的主要產(chǎn)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(shì)礦種。從20世紀(jì)90年代至今，已勘查、評(píng)價(jià)了十余處礦山，已有一定的開發(fā)規(guī)模，現(xiàn)就評(píng)價(jià)工作中碎云母礦選礦試驗(yàn)研究進(jìn)行探討，以期指導(dǎo)今后碎云母礦評(píng)價(jià)的選礦分析和試驗(yàn)研究。

2 礦石性質(zhì)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(zhì)量200kg以上，按圖1方式制備，作為風(fēng)選試驗(yàn)或濕法選礦用樣。試樣呈灰白色，經(jīng)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(yàn)樣品制備流程

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

3 碎云母選礦提純

根據(jù)云母本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及礦石中的礦物組成進(jìn)行選擇性破碎，將云母剝成薄片的同時(shí)把礦石中的石英、長石等有害雜質(zhì)磨細(xì)，然后用篩分和風(fēng)選進(jìn)行提純，此法是目前云母選礦最經(jīng)濟(jì)有效的辦法，也是多年來眾多生產(chǎn)廠家生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)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(jí)—風(fēng)選選礦提純工藝。

3.1 破碎—分級(jí)—風(fēng)選選礦提純工藝

破碎—分級(jí)—風(fēng)選的成熟工藝路線有兩種，見圖2、圖3。

(1)粗碎。

為保證細(xì)碎的入料粒度，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)第一段破碎采用￠400*600錘式破碎機(jī)，產(chǎn)品粒度＜50mm。

(2)細(xì)碎。

圖2 破碎—分級(jí)—風(fēng)選選礦流程

圖3 破碎—分級(jí)—風(fēng)選選礦提純工藝流程

細(xì)碎選礦提純的關(guān)鍵工序，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐反復(fù)驗(yàn)證，采用￠400錘式破碎機(jī)(面粉機(jī))較為合理，針對(duì)本區(qū)碎云母礦，經(jīng)試驗(yàn)后認(rèn)為篩底采用3mm篩網(wǎng)更為滿足破碎后產(chǎn)品篩分分析結(jié)果，如表1所示。

表1 不同篩底產(chǎn)品篩分分析結(jié)果

(3)分級(jí)。

根據(jù)篩析結(jié)果，為保證風(fēng)選取時(shí)入料粒度的均勻性，從而提高風(fēng)選回收率，分級(jí)采用10、16、30目三層篩，參考干磨云母粉標(biāo)準(zhǔn)JC/T 595-1995，+10目含砂量＜1%直接做為產(chǎn)品，其余3個(gè)粉分別進(jìn)入各自的風(fēng)選系統(tǒng)，風(fēng)選精礦依不同用途按比例混合，經(jīng)過圖4所示的工藝流程后得到含砂量＜1%的精礦產(chǎn)品。

3.2 濕法—棒磨—濕法選礦提純的工藝

圖4 風(fēng)選系統(tǒng)流程

首先對(duì)樣品進(jìn)行加工，加工過程是兩次鄂式破碎機(jī)粗碎，2～3次對(duì)輥式破碎機(jī)中碎，然后用3mm、1mm、0.5mm等3種標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分(見圖5)，對(duì)于以上3種粒級(jí)的樣品經(jīng)雙目顯微鏡和砂薄片驗(yàn)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(jí)的樣品用浮選機(jī)浮選(見圖6)，在藥劑的輔助下經(jīng)過兩次浮選分離，精礦白云母含量達(dá)97.86%，尾礦中白云母含量＜5%，選礦回收率達(dá)98.21%。

圖5 加工分離流程

圖6 浮選流程

3.3 試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過采用破碎—分級(jí)—風(fēng)選選礦提純工藝(簡稱風(fēng)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(jié)果(詳見表2)情況看，濕法選礦方法略顯復(fù)雜，但選礦回收率較高；風(fēng)選工藝簡單，礦回收率較濕法選礦方法稍低，但現(xiàn)有生產(chǎn)廠家均在采用，此種選礦結(jié)果更加貼近現(xiàn)在生產(chǎn)實(shí)際，因此，兩種選礦方法均可用于礦山評(píng)價(jià)的樣品選礦測(cè)試。

表2 試驗(yàn)樣品情況及選礦結(jié)果

4 碎云母含量測(cè)試

4.1 樣品的加工試驗(yàn)

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(xiàn)在評(píng)價(jià)過程中采用的是：首先進(jìn)行樣品加工試驗(yàn)，根據(jù)礦石中礦物成分及其不同的物理性質(zhì)，采用鄂式破碎機(jī)兩次粗碎，然后用對(duì)輥破碎機(jī)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(yàn)證明對(duì)輥破碎次數(shù)與礦石受風(fēng)化程度、云母含量有關(guān)，近地表含礦高的礦石，中碎3～4次已完全解離，堅(jiān)硬且含礦率低的礦石，中碎5～6次可以解離，經(jīng)16目(1mm)、40目(0.45mm)、80目(0.2mm)三種標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)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(jí)云母含量在85%以上；-40目和+80目級(jí)以長石、石英為主，占50%以上；-80目級(jí)主要是長石、石英，云母含量＜10%。

經(jīng)碎樣試驗(yàn)，云母在+40目以上級(jí)富集。對(duì)-40目以下級(jí)進(jìn)行了分級(jí)浮選和淘洗及混合浮—淘選，結(jié)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(jī)粗碎(2次)→對(duì)輥碎樣機(jī)中碎(1次)→縮分(一半留作副樣)→稱重對(duì)輥碎樣機(jī)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(duì)輥碎樣機(jī)中破碎次數(shù)以+40目級(jí)樣品中云母含量達(dá)90%以上為目的，如篩分后+40目級(jí)樣品中云母含量低于90%，將+40目級(jí)樣品回到對(duì)輥碎樣機(jī)中進(jìn)一步破碎。

4.2 基本分析(碎云母含量測(cè)試)

碎云母勘查評(píng)價(jià)中基本分析僅做白云母含量一項(xiàng)。在上述樣品加工基礎(chǔ)上，對(duì)+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(jí)樣品混勻縮分，稱取150g樣品進(jìn)行浮選，浮選結(jié)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(jì)算含礦率：

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

4.3 樣品測(cè)試質(zhì)量

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并參考中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部實(shí)施的DZ0130.13-94《巖礦樣品化學(xué)分析質(zhì)量要求和檢查方法》要求內(nèi)檢，碎云母分離絕對(duì)誤差定為5%，相對(duì)誤差為20%。為了保證化驗(yàn)質(zhì)量，分析完成后，在基本分析樣品中抽取10%，再由不同人員對(duì)副樣重新進(jìn)行分析，檢查無誤，簽發(fā)分析報(bào)告。誤差分析運(yùn)用雙差法進(jìn)行檢驗(yàn)，礦石允許相對(duì)雙差值小于監(jiān)控值，視為內(nèi)檢合格。

5 結(jié)論

(1)碎云母礦經(jīng)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(zhì)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(fēng)選選礦回收率均大于85%，精礦碎云母含量均能達(dá)到95%以上，選擇破碎—分級(jí)—風(fēng)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(jīng)試驗(yàn)得出選礦指標(biāo)能夠滿足現(xiàn)有應(yīng)用領(lǐng)域?qū)λ樵颇负亢秃傲康囊?，試?yàn)方法經(jīng)濟(jì)合理、結(jié)果有效，可以作為今后此類礦山評(píng)價(jià)測(cè)試的依據(jù)和參考。

[1]中華人民共和國國土資源部.DZ/T0130-2006 地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)出版社,19 87.