張 燕，辜 鷹，宋志嬌，陳宵杰，陳翠華，楊德平

(成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059)

選 礦

重慶高燕錳礦物的解離度與工藝粒度研究

張 燕，辜 鷹，宋志嬌，陳宵杰，陳翠華，楊德平

(成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059)

重慶高燕錳礦是我國西南地區(qū)的大型碳酸鹽型錳礦床，該錳礦床以低品位礦石為主，礦物組成復(fù)雜，資源利用率低。通過對該礦床錳礦物的解離度和工藝粒度進(jìn)行研究，認(rèn)為該礦床錳礦物的磨礦細(xì)度應(yīng)控制在0.4～1.4 mm范圍，其單體解離度才能達(dá)到64.79%，并建議對礦石采用強(qiáng)磁性分選加工進(jìn)行選礦試驗(yàn)。

工藝粒度；解離度；選礦；錳礦

錳礦是工業(yè)產(chǎn)業(yè)重要的基礎(chǔ)性大宗原料礦產(chǎn)[1]。全球錳礦資源比較豐富，世界95%以上的錳礦儲(chǔ)量集中在南非、俄羅斯、澳大利亞、中國等少數(shù)國家。我國錳礦主要分布在廣西、湖南、重慶等省[2]。我國錳礦以低品位、礦物組成復(fù)雜，資源利用率低為特點(diǎn)。

工藝礦物學(xué)是服務(wù)于礦物加工研究和生產(chǎn)實(shí)踐的一個(gè)礦物學(xué)分支學(xué)科，在選冶試驗(yàn)中，工藝礦物學(xué)具有重要的地位和作用[3-4]。而當(dāng)前礦產(chǎn)資源日趨貧、細(xì)、雜，合理利用低品位和復(fù)雜多金屬礦石是目前選礦工作的重要問題[5]，只有通過工藝礦物學(xué)研究，通過對礦物原料或產(chǎn)物中元素或礦物的狀態(tài)和性質(zhì)的系統(tǒng)研究，闡明其行為規(guī)律，指導(dǎo)和配合礦物加工研究和生產(chǎn)，才能有針對性地選擇選礦方法和工藝流程[6]，實(shí)現(xiàn)對礦物資源的綜合利用[7]。

工藝礦物學(xué)中的礦物工藝粒度、礦物解離度對選礦發(fā)揮著不可缺少的重要作用。礦物解離是選礦的必要條件之一，礦物工藝粒度、磨礦粒度等因素對礦物解離度都有影響，這些因素致使解離度和工藝粒度之間關(guān)系復(fù)雜化[8]。本文通過對重慶高燕錳礦床礦物解離度與工藝粒度的工藝礦物學(xué)研究，從而探討解離度與工藝粒度對選礦加工的影響。

1 礦床基本特征

重慶高燕錳礦位于大巴山深大斷裂南西側(cè)，揚(yáng)子地臺(tái)與秦嶺地槽接合部位，揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)北緣巨大坳陷帶內(nèi)。高燕錳礦床的含礦巖系為震旦系陡山沱組的含錳炭質(zhì)頁巖或含錳黑色頁巖或含錳泥質(zhì)頁巖。礦石構(gòu)造以層狀(似層狀)、條帶狀為主，結(jié)構(gòu)以鮞粒結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)為主。礦石主要由碳酸鹽、硅酸鹽和氧化物組成，其次含有少量粘土礦物等。其中，碳酸鹽礦物主要為菱錳礦、白云石(含錳較高和含錳較低)和少量方解石；硅酸鹽礦物主要為斜長石；氧化物礦物主要為石英、玉髓；粘土礦物主要為伊利石；硫酸鹽礦物主要為石膏。

2 錳礦工藝粒度

通過對高燕錳礦礦石礦物研究可知，礦石中的錳主要分布于碳酸鹽礦物中，且碳酸鹽礦物(菱錳礦和錳白云石)常以集合體形式產(chǎn)出，其中富錳礦物與貧錳礦物通常緊密結(jié)合出現(xiàn)，很難以礦物單體的形式解離。同時(shí)在分選過程中碳酸鹽礦物之間具有較為相近的分選特性；因此在礦物工藝粒度測定中選擇以碳酸鹽礦物集合體為測量單位，按照其集合體分布特點(diǎn)測定其礦物的工藝粒度。

測試過程中，選取選礦廠原礦樣品，將其磨成光片、薄片，并在偏光顯微鏡下統(tǒng)計(jì)其中含錳碳酸鹽礦物集合體的粒度范圍。所得結(jié)果見表1，并依據(jù)所得結(jié)果繪制其粒度特征曲線圖1。

由表1和圖1可看出，高燕錳礦物的工藝粒度主要集中在0.4～1.4 mm之間，其粒級質(zhì)量分?jǐn)?shù)在70%以上，并在0.5～0.6 mm之間分布率達(dá)最高值，建議磨礦細(xì)度應(yīng)控制在0.4～1.4 mm范圍內(nèi)。同時(shí)根據(jù)粒度特征曲線的形狀可知，重慶高燕錳礦石屬于粒度不均勻型礦石。

表1 高燕錳礦選礦廠菱錳礦和錳白云石的嵌布粒度范圍

圖1 高燕選礦廠菱錳礦和錳白云石的粒度特征曲線

3 錳礦解離度

礦物解離度的研究是礦石工藝礦物學(xué)性質(zhì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。礦物解離程度的好壞，直接影響著選礦技術(shù)指標(biāo)，如精礦品位、精礦回收率等。只有有用礦物單體解離度達(dá)到一定程度時(shí)，才能夠獲得有效的分離和富集，因此其對于指導(dǎo)選礦具有重要意義。

共統(tǒng)計(jì)測線上的含錳碳酸鹽礦物顆粒有49粒，其中單體顆粒是25粒，連生體中含錳碳酸鹽礦物占1/3的顆粒有1粒，占1/4的顆粒有4粒，占1/2的顆粒有8粒，占3/4的顆粒有11粒。按照以下公式

4 結(jié) 論

重慶高燕錳礦位于大巴山深大斷裂南西側(cè)，含礦巖系為震旦系陡山沱組的含錳炭質(zhì)頁巖或含錳黑色頁巖或含錳泥質(zhì)頁巖。礦石主要由碳酸鹽、硅酸鹽和氧化物組成，碳酸鹽礦物主要為菱錳礦。通過對錳礦物的解離度與工藝粒度研究得出，高燕錳礦物的工藝粒度主要集中在0.4～1.4 mm之間，其粒級質(zhì)量分?jǐn)?shù)在70%以上，并在0.5～0.6 mm之間分布率達(dá)最高值，高燕錳礦石屬于粒度不均勻型礦石。建議磨礦細(xì)度應(yīng)控制在0.4～1.4 mm范圍內(nèi)，錳礦物的單體解離度才能達(dá)到64.79%。鑒于含錳的碳酸鹽礦物的磁性成倍提高，建議對礦石采用強(qiáng)磁性分選加工進(jìn)行選礦試驗(yàn)。

[1] 嚴(yán)旺生，高海亮.世界錳礦資源及錳礦業(yè)發(fā)展[J]. 中國錳業(yè)，2009, 27(3)：6-11.

[2] 張去非. 國內(nèi)外錳礦選礦工藝概述[J]. 中國礦山工程，2004，33(6)：16-18.

[3] 傅文章，洪秉信. 工藝礦物學(xué)在選冶中的地位和作用[C]//第六屆全國工藝礦物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集, 北京：中國選礦科技情報(bào)網(wǎng)工藝礦物網(wǎng)等，1995.

[4] 洪秉信，傅文章. 工藝礦物學(xué)在選冶中的地位和作用[C]//第六屆全國工藝礦物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集, 北京：中國選礦科技情報(bào)網(wǎng)工藝礦物網(wǎng)等，1995.

[5] 吳榮慶. 我國銅礦的資源特點(diǎn)與綜合開發(fā)利用的成績和不足[J]. 中國金屬通報(bào), 2008(6): 33-34.

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[7] 呂憲俊. 工藝礦物學(xué)[M]. 長沙: 中南大學(xué)出版社, 2011.

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Dissociation Degree of Mn-Materials in Gaoyan of Chongqing and Particle Sizes

ZHANG Yan, GU Ying, SONG Zhiqiao, CHEN Xiaojie, CHEN Cuihua, YANG Deping

(CollegeofEarthScience,ChengduUniverisityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China)

Chongqing Gaoyan manganese mine is a large carbonate type manganese deposit in our southwest region. It has manganese ore in low grade ore.Its mineral composition is very complex with low utilization rate of resources. In the research of manganese minerals of ore dissociation and degree of granularity, we think that the grinding fineness should be controlled in the range of 0.4～1.4 mm. The single mineral manganese ore in its liberation degree can reach 64.79%. We suggest the ore should be used in strong magnetic separation process for beneficiation test.

Process particle size；Degree of dissociation；Beneficiation；Manganese ore

2016-12-22

國家自然科學(xué)基金(41171302，41372093)；高等教育質(zhì)量工程項(xiàng)目(XJC1105)

張燕(1987-)，女，助教，研究方向：礦物學(xué)、地球化學(xué)、礦產(chǎn)學(xué)、巖石學(xué)等，手機(jī)：13348885067；通訊作者：陳翠華(1972-)，女，教授，博導(dǎo)，研究方向：礦相學(xué)、礦床學(xué)、地球化學(xué)等，E-mail：409835757@qq.com。

TD95

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.02.025