铝土矿艺术特性探讨范文

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作者：惠博曾令熙刘飞燕单位：成都理工大学中国地质科学院矿产综合利用研究所

矿石结构构造

区别于岩浆成因和变质成因的矿产，铝土矿的沉积成因特性决定了矿石结构构造的特殊性。手标本和光学显微镜鉴定表明，一水硬铝石的粒度一般在0．009～0．055mm之间，颗粒紧密排列，表面常具有铁染现象；部分一水硬铝石呈柱状、片状晶体产出，多出现矿石的裂隙中或者孔洞附近。矿石具有典型的豆状构造和土状构造。

1）豆状构造。矿石中，按照矿物富集相对程度划分为豆粒部分（图1，图2）和基质部分（图3，图4）。豆体不具有典型沉积颗粒，具有圈层结构，一般具有一个干净的包壳，包壳宽度集中在0．1～0．3mm；沉积矿产中，鲕粒的核心一般为碎屑物质，如石英或者方解石，区别于此类颗粒，铝土矿胶粒的核心一般为黏土类或者相似的层状硅酸盐矿物集合体。核心和包壳的关系：边界不清，相互包含。豆粒度大小一般为2～10mm。

2）土状构造。矿石矿物分布均匀，不具有豆、鲕、条带等不均匀体，表面似松散的土状。由于强烈的风化或者成岩作用，有时会过度成为蜂窝状构造，表现为疏松多孔状。

3主要矿物的工艺粒度特征

矿物的工艺粒度与矿物的自然粒度（图5，图6）不同，它是根据矿物加工工艺的需要而测量的一种粒度。在成矿过程中，一部分一水硬铝石产生重结晶等变化，在此过程中脱除一部分硅，使一水硬铝石变成较规则的粒状、柱状、板状、纺锤状等富集合体（图5，图6）。在这种集合体中，虽然仍有少量的微细粒状态存在的高岭石、绿泥石等含硅脉石矿物，但这些富集合体的铝硅比已经达到或者超过了铝精矿的质量要求，所以将这些富集合体作为一水硬铝石的整体来测量。按照这种方法测定的粒度，就是矿物的工艺粒度。利用扫描电镜及普通低倍光学显微镜，统计了一水硬铝石的工艺粒度（表4）。从测量结果来看，本样品中的胶粒集合体的工艺粒度较粗，0．1mm以上的含量达到80．82％，0．074mm以下（200目）的集合体含量仅为14．04％。

铝和硅的赋存状态和平衡配分

根据主要矿物的化学成分、矿物含量，计算出了铝和硅在各矿物中的分布情况。单矿物化学成分采用能谱探针平均数据。

1铝在矿物中的赋存状态和平衡配分

铝元素的平衡分配结果见表5。由表5说明，矿石中铝主要以一水硬铝石的状态存在；其次是黏土矿物（以高岭石为主）；其他形式的铝少量。矿石中以铝矿物状态存在的铝占63．37％。黏土矿物中的铝占到了36．63％。

2硅在矿物中的赋存状态和平衡配分

硅元素的平衡分配结果见表6。由表6说明，矿石中硅元素主要是以铝硅酸盐（黏土矿物）矿物状态存在的。其余形式的硅极少；黏土矿物中硅的分布率达到了98．92％。铝矿物中的硅仅占1．08％，所以提高精矿的铝硅比，主要是降低精矿中的高岭石、绿泥石等铝硅酸盐矿物的含量。

元素的分布规律

通过能谱探针面扫描技术，研究铝土矿中主要元素的分布规律（图7）。

1）铝元素主要分布在胶粒边部，呈包壳状；其次分布在基质中小的胶粒中，呈独立的铝土矿集合体。铝和铁呈反向分布，铝和硅呈反向分布。

2）铁和硅呈正相关关系，紧密结合。主要分布在胶粒核心，其次作为基质背景围绕小的胶粒分布。

3）钛分布在钛矿物（金红石、板钛矿等）中，稀散分布在矿石中。

4）镁没有和其他元素结合的特征，分布十分稀散，推断是作为其他元素的类质同相形式存在。

矿石性质对选矿工艺的影响及选矿工艺研究方向

铝土矿特殊的成矿机制，决定了其特色的矿物嵌布特征和元素赋存状态；而矿石的这些性质又是矿物分离利用的基础。本次研究围绕富集除杂（富铝、降硅、降铁、降硫等）这一选冶目标，全面研究了铝土矿物工艺矿物指标，阐述了矿石工艺性质对选矿工艺的影响，指明重庆地区铝土矿选矿预脱硅工艺研究方向。

1选别对象的确定

该铝土矿为沉积型一水硬铝石低铁低硫铝土矿。主要组成矿物为一水硬铝石和黏土矿物，含量分别为40．12％和53．12％。二者呈集合体状态产出，矿物界限不清。一水硬铝石是矿石中最重要的铝矿物，其铝的占有率达到了60．11％，故一水硬铝石是选矿的目标矿物。

2工艺粒度对磨矿作业的影响

矿石的工艺粒度，对选矿脱硅、提高铝硅比具有重要意义。由于一水硬铝石集合体0．1mm以上的含量达到80．82％，矿石经粗磨后这部分集合体就成为富连生体，它的铝硅比已经达到或者超过了铝精矿的质量要求。所以磨矿时，只要以一水硬铝石富连生体作为选矿捕集和回收的对象，这就为铝土矿选矿脱硅，粗磨入选、放粗铝精矿的粒度提供了理论依据。由于铝土矿中各组份在结构稳定性、硬度和相对含量上存在较大差别，通过改变磨矿方式、磨矿介质等操作条件，控制不同矿物的选择性解理，就可通过选择性磨矿的方式实现对矿物的分离。

3提高铝硅比的途径

1）提铝降硅。黏土矿物中硅的分布率达到了98．92％。所以提高精矿铝硅比的主要途径是降低精矿中的高岭石、绿泥石等铝硅酸盐矿物的含量。无论是采用正浮选工艺还是反浮选工艺，提高铝硅比的途径无非就是两个方面，一方面加强回收对象的选择性、捕收剂能力阳离子或者阴离子捕收剂的开发研究，另一方面选择合理的有机与无机抑制剂，可以达到对排除矿物有效抑制的目的。

2）脱硫。矿石中的含硫矿物一般集中在黄铁矿中，碎屑状分散。可以在选矿预脱硅之前，先行通过浮选作业脱除。

3）降铁。矿石中铝元素和铁元素呈反向分布，铝和硅呈反向分布。铁主要伴随黏土矿物分布，故降硅的过程同时也是除铁的过程。