■付　磊（云南磷化集團有限公司安寧礦業(yè)分公司云南安寧650300）

工藝礦物學(xué)在礦物加工中的應(yīng)用

■付磊
（云南磷化集團有限公司安寧礦業(yè)分公司云南安寧650300）

工藝礦物學(xué)主要以進行選礦加工的礦石作為研究對象，在礦物加工中具有十分重要的作用，能為加工流程提供礦物組成、粒度值、含量、脈石嵌布、解離度等基本信息。本文從闡述工藝礦物學(xué)與礦物加工的基本概述入手，分析了工藝礦物學(xué)在礦物加工中的應(yīng)用途徑，以期能促進我國礦物加工工程可持續(xù)發(fā)展。

工藝礦物學(xué)礦物加工應(yīng)用研究

隨著工業(yè)生產(chǎn)迅猛發(fā)展，礦物資源儲備逐漸減少，因此，如何將大量低品位、細粒度以及共生組合復(fù)雜的礦物進行綜合利用，是目前我國礦物加工工程所要面臨的主要問題。一方面，礦物加工對選礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)日益提升，這就為選礦行業(yè)提出了更高的技術(shù)要求，而選礦技術(shù)要進步離不開工藝礦物學(xué)的依托。另一方面，工藝礦物學(xué)所研究的礦物組成、原料、元素狀態(tài)、粒度值以及單體解離度等方面都為礦物加工中分選工作提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。

1　工藝礦物學(xué)和礦物加工概述

1.1工藝礦物學(xué)概念

主要研究礦物原料加工過程中產(chǎn)生的礦物學(xué)問題，以便于確定礦物加工過程中礦物的行為規(guī)律，為礦物分析、預(yù)測、控制等環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，對實現(xiàn)礦物資源的合理利用起到了促進作用，是對礦物加工研究和工業(yè)冶煉進行指導(dǎo)的基礎(chǔ)性工作。在礦物加工的各個領(lǐng)域都涉及到工藝礦物學(xué)，例如采礦、選礦、冶金等等。例如選礦相關(guān)的研究內(nèi)容主要包括研究礦石的物質(zhì)組成（化學(xué)成分、礦物組成）、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、元素賦存狀態(tài)、粒度特性、單體解離性以及工藝特性和綜合工藝性能等等，主要研究分析方法諸如顯微鏡分析、儀器分析（電子探針、紅外光譜）、等等。

1.2礦物加工

礦物加工是研究礦物分離的一門應(yīng)用技術(shù)，其主要目的是將脈石（無用礦物）和有用礦物進行分離，通過重選、磁選、浮選等方法將品位低的原礦富集成為人造富礦，為下一步冶煉工作做好準(zhǔn)備。

2　工藝礦物學(xué)在礦物加工中的應(yīng)用

2.1工藝礦物學(xué)對礦物加工工藝流程的指導(dǎo)應(yīng)用

首先要對礦物樣本進行化學(xué)組成分析，以云南某磷礦為例，礦物樣本主要化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：F為2.04%、Al2O3為1.48%、SiO2為7.41%、MgO為4.72%、CaO為41.9%、Fe2O3為1.12%、P2O5為26.3%。對原礦進行元素分析能清楚的指導(dǎo)化學(xué)組成，但無法對其在礦物中的分布規(guī)律和存在形態(tài)進行全面了解。因此還需要對礦物中的元素賦存形態(tài)進行考察，結(jié)果如表1所示。

從表中可看出，膠磷礦中幾乎賦存了全部的P2O5，而對選礦質(zhì)量造成影響的MgO、Fe2O3以及Al2O3則分別大量賦存與碳酸鹽礦物、鐵碳質(zhì)礦物和粘土云母類礦物中。因此，制藥選去大部分碳酸鹽礦物就能很好的滿足浮選精礦的要求標(biāo)準(zhǔn)。

對礦物的賦存形態(tài)進行研究是工藝礦物學(xué)在礦物加工中應(yīng)用的基礎(chǔ)，通過研究礦物的元素賦存形態(tài)，能清晰的查明主要化學(xué)組成在礦物中的分布規(guī)律和存在形式，對制定合適的選礦工藝和方案具有十分重要的意義。

2.2工藝礦物學(xué)對浮選磨礦細度確定的指導(dǎo)應(yīng)用

在浮選前進行磨礦作業(yè)是一項關(guān)鍵內(nèi)容，其主要目的是解離礦石中的礦物，并將礦石粒度磨到適用于浮選的標(biāo)準(zhǔn)。具體可根據(jù)礦物嵌布粒度特征以及進行單體解離度測定，可將磨礦細度初步計算出來?？刹捎眠^尺線測法和顯微鏡分析法統(tǒng)計原礦石中膠磷礦的嵌布粒度，并將最小粒度確定為0.0392mm，在-0.074~0.045mm的范圍內(nèi)用直線法對主要礦物的單體解離度進行測量。通過測量可知，膠磷礦為中粒度嵌布，且礦物單體解離度較好，不需要進行高標(biāo)準(zhǔn)的磨礦作業(yè)，細度即可達到浮選標(biāo)準(zhǔn)，因此可將磨礦細度-0.074mm確定在60%左右。

2.3工藝礦物學(xué)對磷礦加工的輔助應(yīng)用

磷礦加工方法可分為兩種，一種為無機酸分解法，也就是通常所謂的濕法和酸法加工；另一種是熱能分解法，即熱法。通常情況下，濕法加工對礦石的質(zhì)量要求要比熱法高。例如對礦石中P O的品位要求高，最好是在30%以上，且MgO和P O的質(zhì)量比要＜3.5%。而熱法加工對礦石品位要求相對于濕法而言要顯得寬松，P O的品位高于24%即可，但硅鈣比例最好達到合適的要求。通過對礦石進行工藝礦物學(xué)研究，能得出礦石品位與脈石礦物的基本信息，從而為磷礦加工提供了一定的科學(xué)依據(jù)和輔助作用。例如可根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果，合理選擇磷礦的加工方法，實現(xiàn)分類、分級利用，品位高的磷礦使用濕法加工，用于生產(chǎn)濕法酸，而品位較低的磷礦則使用熱法加工，主要用于生產(chǎn)磷肥、黃磷，此外對于品味高的磷礦也可直接浮選，得到磷精礦，以滿足高標(biāo)準(zhǔn)的加工需求，實現(xiàn)磷礦資源的綜合利用。

表1　原礦中主要化成組成在各礦物中的賦存形態(tài)[分?jǐn)?shù)/分布率（%）]

3　結(jié)束語

在礦產(chǎn)資源日益短缺，開采加劇的情況下，在礦物加工中應(yīng)用工藝礦物學(xué)具有十分重要的意義，不僅能優(yōu)化選礦流程，提高礦石精度，而且還能為礦物加工提供科學(xué)依據(jù)和輔助作用，減少加工能耗，滿足高標(biāo)準(zhǔn)的加工需求，促進我國礦物加工工程可持續(xù)發(fā)展。

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P57[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-372-2