菱镁矿选矿(processing of magnesite ores)

从菱镁矿矿石中分选出菱镁矿精矿的过程。菱镁矿化学成分为MgO，其中MgO（47．8％，CO₂52．2％。菱镁矿矿床分晶质型和隐晶质型两类。晶质型矿床规模大，矿石质量好，其伴生的脉石矿物主要有白云石、方解石、滑石等；隐晶质型矿床储量小，伴生的脉石矿物有蛇纹石、蛋白石、石髓、绿泥石等。90％的菱镁矿石被用作碱性耐火材料的原料，其次用作建筑材料及化工等工业材料。用作耐火材料的菱镁矿精矿除要求Mg()及杂质含量外，还要求有合适的caO／SiO₂值，以保证其制品的耐火性能。中国对耐火材料工业用菱镁矿精矿的质量要求为MgO≥46％，CaO≤0．8％，SiO₂≤1．2％。

早在1917年美国专利即有关于菱镁矿选矿的报导。第二次世界大战前对菱镁矿的选矿只限于破碎、筛分和手选。此后浮选和重介质选矿成为其主要选矿方法。世界上菱镁矿的主要生产国有俄罗斯、加拿大、希腊、澳大利亚、美国和中国。中国菱镁矿主要产自辽宁、山东、内蒙古、河北等省、自治区。

主要选矿方法有重选、浮选、光电选、热选和化学选矿。

重选主要使用跳汰选矿、风力摇床及重介质选矿等方法，以重介质选矿最为常见。主要设备为重介质分选锥。

浮选使用正浮选和反浮选两种方法。通常在碱性介质中用脂肪酸类捕收剂可使菱镁矿很好浮游。对方解石、白云石含量较高的矿石，常需加抑制剂，以抑制方解石和白云石。常用的抑制剂有水玻璃、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、丹宁、羧甲基纤维素、苛性淀粉等。脉石矿物以硅酸盐为主，含钙、铁较少的高品位矿石，常用反浮选将脉石矿物选出，槽内产品为菱镁矿精矿。反浮选通常在自然pH条件下使用胺类捕收剂。

光电选矿根据矿物的某些物理性质，如自辐射(颜色、天然放射性)或受激辐射(特征光谱或射线)所发出的光电信息，经电子装置接收、判别并确定拣出原则，借助执行机构改变矿物运动轨迹，最后达到矿物分离的方法。用此法分选有用矿物主要呈白、黄色菱镁矿，脉石矿物主要是呈褐色、黑色蛇纹石的菱镁矿矿石时，一次分选获得含菱镁矿92％～93％，蛇纹石7％～8％的精矿；一次粗选一次精选，可得含菱镁矿95％～98％的精矿。

热选将矿石在800～1000℃煅烧，逸出CO₂，矿石中MgCO₃转化成多孔，体轻、质软的MgO，而伴生的滑石，绿泥石等硅酸盐矿物形成耐压强度大于100MPa的MgOSiO₂。利用此差异，将煅烧后的矿石进一步破碎和筛分，风力分级或水力分级，使MgO富集于细粒级别中。热选亦可作为使用其他分选方法时的预处理或预富集作业。例如在重介质选矿前进行热处理，既可使MgO得以富集，又提高了目的矿物与脉石矿物的密度差，从而改善了重介质分选条件。

化学选矿用于处理杂质呈微细嵌布或以类质同象存在的菱镁矿矿石。通常是将原矿或经煅烧的矿石用浸取剂浸取，再采用不同方法将杂质沉淀分离出去。按浸取剂的不同，又有盐酸法、碳酸氢盐法和铵法之分。

典型工艺流程菱镁矿选矿采用的选矿工艺流程按原矿矿石性质和对精矿的质量要求而定。常用的有反浮选一正浮选流程、重选浮选联合流程以及轻烧热选流程。

反浮选一正浮选流程如中国山东镁矿选矿厂，矿石为品质菱镁矿，主要脉石矿物有绿泥石、云母、滑石、石英、白云石等。矿石主要化学成分为MgO44．08％，SiO₂4．95％，CaO0．88％，Fe₂O₃1．39％，Al₂O₃1．83％；烧减47．33％。其选矿流程如图l所示。入选矿石磨至-200目占65％～70％。反浮选作业所用捕收剂为十二胺，松油作起泡剂，在自然pH条件下进行；正浮选使用氧化石蜡皂作捕收剂，水玻璃作抑制剂，矿浆pH为碱性。获得的精矿MgO含量大于47％，精矿产率为53％。

重选浮选联合流程如美国西北菱镁矿公司选矿流程(图2)，其原矿为伴生蛇纹石、白云石的菱镁矿。尽管两者密度差仅0．02g／cm³，但通过控制密度波

动在±0．01g／cm³，使用重介质分选锥获得良好分选效果。每小时可处理3～30mm粒度矿石150t，节省了大量的手选工人。

轻烧～热选流程如中国海城镁矿反射窑轻烧一热选工艺。所处理的矿石为一级菱镁矿，平均Mg()含量为47．66％，烧减51．13％，原矿粒度50～200mm。工艺流程如图3所示。轻烧用设备为7．5m。反射窑，以重油为燃料，温度控制在1200℃左右。经热选，获得含MgO97．94％，SiO₂0．67％的高纯轻烧镁粉，可作为生产高纯镁矿的原料。