硅线石族矿石选矿(processing  of  sillimanite  kyanite  and  alusite  ores)

从硅线石族矿石中分选出硅线石族精矿的过程。硅线石、蓝晶石、红柱石组成硅线石族(亦称蓝晶石族)矿物，俗称“三石”，它们是同质异形体。化学成分同为Al₂O₃.SiO₂，其中Al₂O₃为63.10%，SiO₂36.90％。三石均赋存于变质岩中。前两种矿物的主要矿床大都产于区域变质岩中，后一种则产于接触变质岩内。因成矿条件不同，其晶体结构亦不同，故其理化性能既有共性又有差异。硅线石族矿石主要用作高铝耐火材料的原料，也用于冶金、陶瓷等工业。作耐火原料时，要求Al₂O₃≥55％，SiO₂≤42％，Fe₂O₃~<1.5％，(K₂O+Na₂O)≤1.0％，耐火度大于1750℃。其精矿中常含有其他含铝矿物，因此要特别注意分析硅线石族矿物在精矿中的含量。此外，在某些应用中对精矿粒度也会有特定的要求，如作不定型耐火材料膨胀剂的蓝晶石精矿需有较粗的粒度，以保证耐火材料具有高的膨胀系数；红柱石选矿中要尽量分选出可作耐火制品骨料的粗大颗粒精矿。

矿物与资源 一般石英岩中的硅线石族矿物含量较高，平均为20％～30％，高者达70％～80％。几乎90％的矿石由石英和硅线石族矿物组成。伴生矿物有云母，金红石、叶蜡石、黄玉、刚玉、黄铁矿等。片麻岩和片岩中的硅线石族矿物含量较低，为5％～15％。主要伴生矿物有石英、长石、黑云母、石榴子石、十字石、锆石等。

印度、南非、澳大利亚是硅线石的主要生产国；印度、美国、马拉维是蓝晶石的主要生产国。中国硅线石族矿床的工业开发始于1978年，主要产地有新疆、河南、河北、江苏、黑龙江等。

主要选矿方法 有手选、重选、浮选和强磁选等方法。手选用于处理粗粒浸染的富矿。选出的质量符合要求的矿石可做成品矿出售。手选也可作为硅线石族矿石的预选作业。

重选 用于处理粗粒浸染的硅线石族矿石。重选分干式和湿式两种。干式重选常用风力摇床进行，但应用极少。湿式重选多以摇床选矿、跳汰选矿、重介质选矿等方法进行，以重介质选为主。常用设备为重介质旋流器，入选粒度为3～0.5mm。

浮选 用于处理细粒浸染的硅线石族矿石。浮选前经充分脱泥，可提高精矿Al₂O₃含量10％左右。通常呆用多段脱泥，即在各破碎段和磨矿段前后分别进行。脱泥的粒度上限为20~74μm。对石墨、黄铁矿含量较高的矿石，通常在经充分脱泥的矿浆中添加松油、黄药、黑药等硫化矿捕收剂，将石墨.黄铁矿优先浮出。硅线石族矿石的浮选按使用捕收剂和调整剂种类的不同，分酸性浮选和碱性浮选两类。

酸性浮选是在酸性介质中，使用石油磺酸钠等磺酸类阴离子捕收剂，进行硅线石族矿物浮选。常用硫酸、氢氟酸钠调节矿浆pH值为2～4.5。粗精矿常需1～3次精选。中国河北省卫鲁蓝晶石矿及美国格雷斯(Greves)蓝晶石选矿厂即采用此工艺。

碱性浮选是在碱性介质中使用油酸等脂肪酸及其皂类作捕收剂，NaOH，Na₂CO₃等作pH调整剂进行硅线石族矿物浮选。矿浆pH值为8～10，浮选矿浆温度25℃以上。粗精矿常需2～4次精选。常用水玻璃．六偏磷酸钠、乳酸，焦磷酸钠、羧甲基纤维索作抑制荆冲国黑龙江省鸡西硅线石选矿厂、美国东岭蓝晶石选矿厂采用碱性浮选。

典型工艺流程 硅线石旗矿石选矿多采用重选、浮选、磁选联合流程，已产出质量台格的精矿。

酸性浮选一强磁选联合流程如美国格雷斯(Greves)选矿厂工艺流程。其原矿含蓝晶石15%，抹石矿物有石英、粘土、叶蜡石、云母-磁铁矿、赤铁矿等-含铁15％左右。蓝晶石嵌布粒度(见矿轴粒度)为35～48目。选后蓝晶石精矿粒度为一32目，也可按用户要求磨成不同粒度。选矿工艺漉程见圈l。其特点是：原矿磐至一35目．用水力旋滤器脱出-200日矿泥，用硫酸调浆至pH值为4左右，用黄药作捕收剂，松油作起泡荆。选出黄铁矿精矿；再用胺和黄药进一步选出剩余的黄铁矿及部分云母；加硫酸调浆至pH3.5～4,用石油磺酸钠作捕收剂浮选蓝晶石；蓝晶石精矿经浓缩、过滤、干燥后，用强磁选机除铁。最终精矿古蓝晶石在90%以上。

碱性浮选一强磁连联合流程如中国鸡西硅线石选矿厂工艺流程(图2)。其所处理的矿石中，主要有用矿物为硅线石。井生矿物有斜长石、钾长石、石英、石榴于石、黑云母、自云母、方解石以及少量石墨，钛铁矿、黄铁矿等。其流程特点是将矿石磨至-0.2mm占

85%，加煤油和松油浮出石墨后，槽内产品经第玖脱泥，用十目烷基磺酸钠和氧化石蜡皂混合捕收剂作硅线石粗选，粗精矿经第二次脱泥后，进行四次精选，精选过程中朴加部分混台捕收剂，精选精矿经脱水后进行强磁选除铁，即为最终精矿。

重选一磁选联合流程 如法国德南安臀陶瓷耐火材料公司红柱石选矿厂工艺流程(图3)。其有用矿物为红柱石，脉石矿物为石英，黑云母，绿泥石、黄铁矿等。将300～0mm原矿用自蘑机蹭至一16mm,用水旋流器分级机分为-0.3mm和1.6～0.3mm两部分；-0.3mm作尾矿抛弃。1.6～0.3mm粒级经烘干，干式强磁选除去黑云母、绿泥石即得Al₂O₃含量为50%～55%的粗精矿．若粗精矿古Fe₂O₃小于1.2%，即作产品外销,若含Fe₂O₃大于1.2%．则采用重介质旋流器进一步舟选。所用加重剂为硅铁和磁铁矿，作业为一次租选，一次精选。红柱石精矿峥}经烘干．强磁选除铁厦静电选除黄铁矿后外销。