龐建濤,楊紹彬,肖 喆,趙 雷

(云南磷化集團(tuán)有限公司,云南 昆明 650600)

0 引 言

隨著云南國家級磷復(fù)肥基地的建成投產(chǎn),優(yōu)質(zhì)磷礦的需求量將迅速增長,優(yōu)質(zhì)富礦的消耗速度將不斷加快,資源形勢將更為嚴(yán)峻,開發(fā)利用云南中低品位磷礦資源、支撐云南磷化工支柱產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已迫在眉睫[1].

彌勒天裕磷資源儲量豐富,但高品位磷礦石不多,絕大數(shù)屬中低品位的磷塊巖,需要經(jīng)過選礦才能利用.磷礦石的工藝礦物學(xué)研究主要為礦石的選別和化學(xué)加工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對磷資源的評估、選礦工藝流程的確定等都起著基礎(chǔ)與先導(dǎo)的作用[2-3].

1 礦石的礦物組成特征

彌勒天裕磷礦礦石自然類型單一,僅有塊狀砂屑磷塊巖一種.根據(jù)彌勒天裕磷礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果(表1),判定該區(qū)礦石工業(yè)類型為硅質(zhì)磷塊巖[4].

表1 原礦化學(xué)多元素分析

由原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果可以得出:試驗礦樣主要由膠磷礦、硅酸鹽和白云石礦物組成,褐鐵礦、粘土類等礦物含量較少.

礦石主要有用礦物以碎屑狀膠磷礦,團(tuán)塊膠磷礦為主;脈石礦物主要有石英、玉髓、白云石,此外還有少量鐵泥質(zhì)巖屑、長石、云母、電氣石等.利用Olympus BX51-P型偏光顯微鏡,采用過尺線測法,首先測定礦石中各礦物平均體積含量,然后依據(jù)比重計算礦石中各礦物平均重量百分比含量,各礦物重量百分含量見下表:

表2 各礦物在原礦中的含量

2 礦石主要元素的賦存狀態(tài)

2.1 不同粒級下主要考查組份分布、富集規(guī)律

先對原礦進(jìn)行破碎至-1 mm,再讓其從大到小過不同粒度的篩,對不同粒級的礦石進(jìn)行化學(xué)分析,其主要考查組份分布、富集規(guī)律如圖1,圖2.

圖1 P2O5、SiO2、CaO在不同粒級分布狀況

圖2 MgO、Fe2O3、Al2O3在不同粒級分布狀況

2.2 主要考查組份在礦石中的分配

表3為全層礦中主要考查組合在各礦物中的分配表.從表3可以看出,P2O5、CaO主要存在于膠磷礦之中,MgO、CO2主要存在于碳酸鹽礦物之中,SiO2主要存在于石英質(zhì)礦物之中,Fe2O3主要存在于鐵碳質(zhì)礦物之中,Al2O3主要存在于長石類礦物、粘土類礦物之中.

3 主要礦物的嵌布特征

3.1 膠磷礦

硅質(zhì)磷塊巖中的膠磷礦主要呈不規(guī)則粒狀(凝膠狀、塊狀、內(nèi)碎屑)產(chǎn)出(圖3).膠磷礦在單偏光下呈淺褐色～深褐色,正交偏光下全消光,而少量重結(jié)晶的膠磷礦呈現(xiàn)出碳氟磷灰石的晶體光學(xué)特征,正交偏光下呈Ⅰ級灰～灰白干涉色.

彌勒天裕中低品位磷塊巖屬細(xì)粒嵌布(圖4),粒度大于0.074 mm的約占67%,所以中低品位硅質(zhì)膠磷礦磨礦粒度要足夠細(xì),才能促使膠磷礦單體解離.

表3 全層礦中主要考查組分在各礦物中的分配表

圖3 膠磷礦(Clh)呈不規(guī)則粒狀嵌布,膠結(jié)物為白云石(Dol)

圖4 膠磷礦粒度分布直方圖

3.2 碳酸鹽礦物

本區(qū)礦石中,碳酸鹽礦物主要以白云石為主.顯微鏡下,白云石為不均勻的深灰色,淺土黃色,不規(guī)則粒狀集合體.閃突起,干涉色高級白(圖5).

圖5 白云石(Dol)膠結(jié)膠磷礦(Clh)

白云石呈細(xì)晶或微晶狀,嵌布較細(xì)(圖6),主要為膠磷礦的膠結(jié)物,粒度大于0.074 mm的約占39%.在選礦中要降低精礦中的MgO,就要盡可能多的除掉白云石.

圖6 白云石粒度分布直方圖

3.3 硅質(zhì)礦物

本區(qū)中硅質(zhì)礦物以石英為主,其次還有少量的玉髓.石英無色透明,呈不規(guī)則粒狀(圖7).薄片中玉髓無色透明,為隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)微粒集合體,一般呈球粒狀,放射狀消光,折光率低于樹膠(圖8).

圖7 不規(guī)則粒膠磷礦(Clh)

圖8 球粒狀玉髓(Cln)

石英的嵌布也較細(xì),粒度大于0.074 mm的約占36%,在選礦中,要想降硅,就得加大磨礦細(xì)度.

3.4 其他脈石礦物

本區(qū)膠磷礦中鐵碳質(zhì)礦物含量較小,其礦物主要為褐鐵礦.經(jīng)顯微鏡下觀測,發(fā)現(xiàn)鐵碳質(zhì)礦物嵌布細(xì)小,呈分散分布,較小的顆粒多包裹于白云石之中(圖9).長石類礦物、粘土類礦物嵌布更小,主要以包裹的形式存在于膠磷礦和白云石之中.

圖9 鐵碳質(zhì)礦物(Lm)

3.5 膠磷礦與脈石礦物的嵌布、嵌鑲關(guān)系

膠磷礦主要與白云石、石英、玉髓以及鋁硅酸鹽礦物毗連嵌鑲,脈石礦物呈膠結(jié)物狀嵌鑲在膠磷礦顆粒周圍(圖3),膠磷礦與石英界面相對平整,而與白云石呈港灣狀嵌鑲,界面彎曲,局部可見白云石交代膠磷礦的現(xiàn)象(圖5).膠磷礦中常包裹有粉砂級石英、白云石、粘土以及褐鐵礦,呈包裹型嵌鑲關(guān)系(圖3、圖5、圖8、圖9).

4 主要礦物的單體解離特征

通過對不同粒度磷塊巖粉體中膠磷礦的解離度進(jìn)行測定,結(jié)果表明,膠磷礦主要與白云石、石英連生,少量與硅酸鹽及鐵碳質(zhì)連生,還有少量的白云石、石英等礦物呈包裹體存在于膠磷礦之中.當(dāng)?shù)V石磨至-0.15 mm時,主要礦物的單體解離度見表4.

表4 主要礦物單體解離度表

5 結(jié) 語

a. 彌勒天裕中低品位磷塊巖工業(yè)類型為硅質(zhì)磷塊巖,主要有用礦物為膠磷礦,脈石礦物為石英、玉髓、白云石,此外還有少量鐵泥質(zhì)巖屑、長石、云母、電氣石等.

b. 當(dāng)?shù)V石磨至-1 mm時,膠磷礦向粗粒級富集,脈石礦物向細(xì)粒級富集.

c. 膠磷礦呈不規(guī)則粒狀產(chǎn)出,與白云石、石英連生,粒度大于0.074 mm的約占67%,屬細(xì)粒嵌布.脈石礦物嵌布細(xì)小或微小,粘土類礦物均為包裹體.

d. 礦石磨至-0.074 mm時,膠磷礦的單體解離度為93.28%;白云石的單體解離度為45.46%;石英的單體解離度為63.71%,解離性良好.

參考文獻(xiàn):

[1]柏中能.對云南中低品位磷礦選礦的認(rèn)識和建議[J].云南化工,2007,34(5):23-25.

[2]潘長云.云南磷礦資源及可持續(xù)利用對策研究[J].云南地質(zhì),2003,22(3):336-341.

[3]傅文章,洪秉信.工藝礦物學(xué)在選冶中的地位和作用[J].礦產(chǎn)綜合利用,1995(6):33-38.

[4]DZ/T 0209-2002.磷礦地質(zhì)勘查規(guī)范[S].北京:地質(zhì)出版社,2003:28.