菱鎂礦是一種鎂的碳酸鹽礦物,其中的氧化鎂具備很強的耐火性、黏結性等良好的物理性質,故菱鎂礦主要作為生產耐火材料的原料,同時也是提煉金屬鎂的主要原料。
1、我國菱鎂礦資源分布概況
我國菱鎂礦資源儲量豐富,已探明儲量約31億t,占全世界總儲量的四分之一,主要分布在遼寧、山東兩省,儲量合計約占全國總儲量的95.11%,其中遼寧省主要集中在遼寧南部地區,如海城、營口等地區,已探明礦區有12個,保有儲量25.77億t,約占全國總儲量的85%,占全世界總儲量的20%。
我國菱鎂礦礦床的突出特點是地區分布不均勻、儲量比較集中,主要為中、大型礦床。共有27處已探明儲量的礦區,且開采條件較好,適合露天開采。
我國菱鎂礦礦床類型主要以沉積變質礦床和熱液交代礦床為主,礦石類型為晶質菱鎂礦,主要礦物為菱鎂礦;其次為白云石等,其中沉積變質礦床相對更重要,約占我國開采總量的99%,礦床規模為中、大型,如遼寧下房身、山東粉子山等礦床;熱液交代礦床規模為小中、型,如四川桂賢、甘肅別蓋等礦床;風化殘積礦床在我國極少,主要與鎳鐵礦綜合開采利用。中國菱鎂礦主要形成于前震旦紀和震旦紀,還有少數形成于古生代和中新生代。
2、菱鎂礦選礦提純方法及工藝流程
(1)菱鎂礦選礦提純方法
對菱鎂礦進行選礦的目的是除去其中雜質,提高產品質量。隨著對鎂產品質量要求更加嚴格和科學技術的提升,目前主要運用浮選法和化學選礦等方法提純菱鎂礦。
浮選法:菱鎂礦中的雜質可分為硅酸鹽和碳酸鹽兩類,通常根據其雜質類型確定浮選流程。當菱鎂礦中的脈石礦物以硅酸鹽類為主時,在自然PH條件下添加胺類陽離子捕收劑和起泡劑,便可達成良好的浮選效果。當然,需要進行大量的選礦試驗,以此來確定最佳浮選流程及藥劑制度。
熱選法:菱鎂礦輕燒后會產生輕燒氧化鎂,所產生的輕燒氧化鎂與硅酸鹽脈石礦物存在硬度差,利用此差異進行選別。在800-1000°C條件下煅燒菱鎂礦,分解出礦石中的CO2,形成質地疏松的顆粒,與伴生礦物產生密度差和硬度差,利用強度差異,將煅燒后的礦石進行破碎、篩分等操作,從而使菱鎂礦富集到細粒礦物中。該方法優點是成本低且流程簡單。但利用熱選法處理菱鎂礦有一定的局限性,對于組成復雜的礦物處理效果較差,因此熱選法主要應用于其他工藝的準備作業,如重選法等。
重選法:利用菱鎂礦與伴生礦物的密度差異進行分選,主要的方法有跳汰、搖床和重介質等。由于菱鎂礦與伴生礦物的密度差不大,所以直接用重選效果非常差。在重選之前進行煅燒降低菱鎂礦密度,分選效果會大大提升。
除上述方法外,還可以利用化學選礦、輕燒、磁選和電選等方法對菱鎂礦進行分選。菱鎂礦選礦方法主要由礦石成因、伴生礦物成分等決定,所以需要進行大量選礦試驗來確定最佳的選礦方案。
(2)菱鎂礦選礦工藝流程研究現狀
近些年來,國內外研究人員對菱鎂礦選礦工藝進行了大量研究和探索。
針對遼寧省大石橋某低品位菱鎂礦進行除雜可選性試驗研究,采用等可浮反浮選-正浮選工藝流程流程,等可浮反浮選的調整劑為水玻璃;反浮選的尾礦進行掃選,精礦進行正浮選,正浮選調整劑選用六偏磷酸鈉;反浮選中礦與正浮選精礦為最終精礦,最終實現MgO品位提高0.96%,精礦回收率為80.78%,同時大大降低了精礦中的雜質含量。
針對我國大量低品位菱鎂礦得不到有效利用等問題,對國內某低品位菱鎂礦采用“一次磨細-磁選-反浮選-正浮選”工藝流程,對該礦物進行除鐵、脫硅、提鎂,大大提高了精礦回收率和經濟技術指標。
針對遼寧海城的低品位菱鎂礦采用“一粗兩精反浮選-一粗兩精正浮選”流程進行開路、閉路試驗研究,磨礦細度為-0.074mm含量占70%,反浮選用十二胺作捕收劑,浮選時間為5min;正浮選用FL作捕收劑,浮選時間為3min。最終獲得回收率高達86.13%的MgO,提高了經濟技術指標。
針對內蒙巴彥淖爾菱鎂礦,采用反浮選再正浮選的試驗流程,反浮選用六偏磷酸鈉抑制白云石,用捕收劑十二胺捕收脈石礦物,正浮選用水玻璃抑制硅酸鹽類礦物,可將精礦中MgO品位達提高到46.82%。
3、關于我國菱鎂礦產業的建議
我國菱鎂礦及鎂產品在世界礦產市場中占有重要地位,但在菱鎂礦開發和生產過程中存在著許多問題,如菱鎂礦的盲目開采導致資源利用率低,不合理的選礦流程無法滿足低品位礦石的分選等,我們應該制定綠色、環保節能的生產方案,提高產業標準,實現可持續發展。
(1)合理開采,高效利用資源
我國礦山公司對于菱鎂礦的開采,通常是沒有規劃、盲目開采,致使菱鎂礦綜合利用率極低,低品位菱鎂礦得不到綜合利用,造成礦石大量被丟棄浪費,同時也對環境造成極大破壞。采場應該進行合理規劃,充分有效的利用現有資源,提高菱鎂礦綜合利用率,同時保證產品質量,延長產品使用壽命。對低品位菱鎂礦進行分選提純,解決優質菱鎂礦短缺的問題。合理回收菱鎂礦廢棄區域的優質礦石,避免資源浪費和環境污染。
(2)選擇適宜的選礦流程
由于低品位菱鎂礦不能直接用于生產高檔材料,為避免造成資源浪費,可以利用選礦方法進行選礦提純,提高菱鎂礦的品位,使低品位菱鎂礦可以應用到高等材料生產中,既可以提高菱鎂礦資源開發利用價值,又可以解決高品位菱鎂礦短缺的問題。根據礦床類型和礦石性質,進行選礦試驗,確定最佳選礦流程,獲得最佳浮選指標。
(3)利用化學技術推動鎂產業發展
對菱鎂礦進行浮選時需加人浮選藥劑,利用合適的化學藥劑對菱鎂礦進行處理,改變其表面化學性質,通過與新型浮選設備和技術進行加工,實現目的礦物與脈石礦物的高效分離;在對菱鎂礦進行加工的過程中,會產生廢水等污染物,因而在加工過程中利用化學清潔技術處理生產過程污染物的排放問題;利用化學技術優勢,使菱鎂礦生產向高效環保方向發展。
4、我國菱鎂礦開發利用前景
我國菱鎂礦資源豐富,礦石質地優良,菱鎂礦及鎂制品在各個領域應用廣泛,市場需求旺盛,再加上政策支持等因素,正是鎂產業的黃金時期。鎂產業的發展將會繼續迅速發展,前景主要涉及以下幾點:長壽命、低消耗的鋼包系統用耐火材料;高效連鑄連軋系統用耐火材料;戶外精煉系統用耐火材料;高性能不定形耐火材料;適應新施工方法的耐火材料;水泥、有色、石化、陶瓷等工業關鍵設備和關鍵部位用高性能耐火材料和有利于環保和生態的耐火材料。
資料來源:我國菱鎂礦現狀及選礦方法的介紹
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