某云母矿工艺矿物学研究.pdf

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第22卷第3期中国矿业Vo1．22，No．32013年3月CHINAMININGMAGAZINEMar．2O13某云母矿工艺矿物学研究何廷树，马旭明，任金彬，王宇斌(1．西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安710055；2．西安建筑科技大学材料科学与工程博士后流动站，陕西西安710055)摘要：运用多元素分析、X射线衍射分析、扫描电镜和镜下鉴定等手段，对某云母矿进行了详细的工艺矿物学研究。查明了该云母矿石的化学组成、矿物组成、微观形貌、粒度组成及嵌布特征。结果表明：云母主要以白云母和黑云母为主，少量以绢云母存在；脉石矿物主要为石英、石榴子石、赤铁矿和纤铁矿。云母矿物互层生长且嵌布关系复杂，脉石矿物呈中细粒均匀嵌布，且与云母存在共生现象，属于易解理难选型矿石。该研究结果可作为此云母矿合理开发利用的参考依据。关键词：云母矿；工艺矿物学；微观形貌；嵌布特征中图分类号：TD97文献标识码：A文章编号：1004—4051(2013)03—0095—03StudyonprocessmineralogyofmicamineHETing—shu，MAXu-ming，RENJin-bin，WANGYu—bin(1．SchoolofMaterialsScienceandMineralsResource，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China；2．MaterialsScienceandEngineeringPostdoctoralResearchStation，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China)Abstract：Throughmulti-elementanalysis，XRD，SEMandmicroscopicanalysisandothermeasurements，thedetailedprocessmineralogicalstudiesonthemicaminewerecarriedouttoidentifythechemicalcomposition，mineralcomposition，micromorphology，graincompositionanddisseminationcharacteristicsoftheore．Theresultsshowedthatmicaismainlydominatedbymuscoviteandbiotite，andsmallamountsofsericiteexistinit；ganguemineralsaremainlytOquartz，garnet，hematiteandiepidocrocite．Thedisseminationrelationsofmicamineralsarecomplicatedandthegrowthisinterbedded，ganguemineralsarehomogeneouslyembeddedbyfinegrainandsymbiosiswithmica，belongtOtheoreofeasycleavageanddifficultseparation．Theresultscanprovidethebasicreferencesfortherationalexploitationofthemicamine．Keywords：micamine；processmineralogy；micromorphology；disseminationcharacteristic云母是一类含钾、铝、镁、铁、锂等元素的层状含遍布全国，但总体利用率不高，云母深加工产品也较水铝硅酸盐的总称[1]，属于层状结构硅酸盐。它是少[5]。鉴于云母在国民经济及工业应用中的重要一种性能独特、应用领域广泛、价值很高的非金属工性，本文通过多种手段对河南某地云母矿进行了系业矿物，工业应用价值最大的云母品种为白云母，其统的工艺矿物学研究，查明了该云母矿的矿物类型、次为金云母，主要用于电子、仪表、造纸、塑料、橡胶、共生关系及工艺特征，并为相应的选矿提纯工艺提涂料等领域L3]。我国云母资源丰富，云母砂矿几乎供了重要的基础。1云母矿石的组成特征收稿日期：2012-07-291．1云母矿石的化学组成基金项目：西安建筑科技大学学科重点培育计划人才培养专项基金项目资助(编号：XK200102)为了确定矿石中主要化学元素的种类及含量，作者简介：何廷树(1965一)，男，博士，教授，博士生导师，材料学专对矿石进行了化学多元素分析，结果如表1所示。业，研究方向：矿物分选及高性能混凝土。通讯作者：马旭明(1988一)，男，硕士，矿物加工工程专业。E—mail：由表1可知，矿石所含主要元素为K、Al、Si，样maxumingl988@sina．corn。品主要成分的相对含量基本符合白云母化学式 中国矿业第22卷{KA1。EAISi。O。](OH))的组成，表明试样中的含有小部分黑云母。样品中Li。O含量极少，表明云母矿以白云母为主，属铝硅酸盐类白云母矿嘲。锂云母含量少，故该云母矿不具备提取Li的条件。矿石中还有镁元素及钠元素，表明白云母矿中的部该云母矿中还有部分FeO。，可能会对云母矿的白分K、A1。离子被Na、Mg。。‘取代，故矿石中可能度和色泽等质量造成影响。表1矿石的多元素分析结果1．2云母矿石的矿物组成脉石矿物除石英之外，所占比例较小。为了查明矿石的矿物种类，对试验样品进行了X射线衍射分析。x射线衍射分析结果如图1所示。结合岩矿鉴定可知矿石中各矿物的含量组成，如表2所示。由图1可知：组成矿石的矿物种类较为复杂，云母矿物主要为白云母、黑云母和绢云母，且特征衍射峰形尖锐，表明云母结晶较好；脉石矿物主要为石英、赤铁矿、纤铁矿和石榴子石。由表2可知，矿石中云母矿物以白云母和黑云母居多，相对含量为55；图1矿石的X射线衍射分析图谱表2矿石的矿物组成2主要矿物的矿物特征岩矿鉴定表明，该矿石中云母矿物为白云母、黑2．1云母矿物云母和少量的绢云母，三者互层生长，嵌布关系复云母矿物是矿石中选矿回收的主要部分。通过杂，不易分离。白云母在单偏光下为无色透明假六扫描电镜和岩矿鉴定对云母矿物的形貌和矿物特征方形或菱形片状集合体，部分带浅绿和浅褐色色调，进行分析，有助于更好的了解云母矿物的性质。具有一组完全解理的纵切面呈长条形，闪突起现象扫描电镜能够直接观察矿石样品不同矿物颗粒明显，颗粒大小为0．1～0．6mm。黑云母在单偏光的形貌_7]。图2(a)为云母矿物(颗粒A、B、C)的扫下为黑色、深褐、红褐片状集合体，多色性明显，主要描电镜形貌图，可以看出云母主要呈薄片状，部分程以红褐色为主，表明该类岩石为高级、中高级变质鳞片状和不规则颗粒状。图2(b)为云母矿物(颗粒岩。当解理缝平行与偏光振动方向时，颜色最深，几A)与石英(颗粒B)的形貌图，可以看出石英主要呈乎不透明，近平行消光。黑云母颗粒大小相对白云棱角状颗粒，并与云母的单体解离度较高。根据云母要大一些，颗粒大小为0．2～Imm。绢云母在单母矿物和脉石矿物的形状差异，可以通过选择性磨偏光下为细小的隐晶质鳞片状集合体，晶形不发育，矿使其达到不同的细度，进而达到分离、提纯的目分布于白云母和黑云母周围，推断其为早期千枚岩的[。化的产物，晚期被白云母、黑云母所交代，现有部分残留。图3(a)为白云母和黑云母互层生长，图3(b)为绢云母分布于白云母和黑云母周围。2．2脉石矿物脉石矿物主要是石英、赤铁矿、纤铁矿和石榴子石。其中，石英主要以致密块状以及不规则棱角状产出，部分则是呈粒状、次浑圆粒状形式出现，结晶程度为半自形和它形晶，颗粒大小为0．1～O．4mm，(a)(b)大部分石英以单体出现，部分石英与云母、石榴子石图2云母矿物的扫描电镜图等矿物均形成共生关系(图4(a))。赤铁矿在矿石 116中国矿业第22卷。1l盛}‘1一l可!'l1善-1^～孱嚣睡‘8I，．-一赡!奄鼍蚤；要嫂《lIII连}l自∞I■■⋯⋯一_lIlIz：一一一t图7地震平面解释示意图参考文献[6]牛跟彦．超浅层地震勘探技术在小煤窑采空区中的应用研究[J]．中国煤炭，2012，38(6)：50—73．[1]陆基孟．地震勘探原理[M]．北京：石油工业出版社，1993．[7]许柏青，潘华，白聚波．地震反射波法在隧道超前预报中的应[2]雷宛，肖宏跃，邓一谦，等．工程与环境物探教程[M]．北京：用[J]．金属矿山，2008(11)：25—28．地质出版社，2006．I-8]丁荣胜，张殿成，王仕昌，等，高密度电阻率法和地震映像法在[3]王庆海，徐明才．抗干扰高分辨率浅层地震勘探[M]．北京：采空区勘察中的应用[J]．物探与化探，2010，34(6)：732—736．地质出版社，1991．[9]张华，陈小宏，刘松．地震勘探技术在公路采空区调查中的应[4]李文．煤矿老空区地面探测技术及其应用[J]．中国矿业，用EJ]．地下空间与工程学报，201l，7(z)：371—374．2011，20(5)：111—114．[1O]杨晓平，郑荣章，张兰风，等．浅层地震勘探资料地质解释过程[5]赵德亨，田钢，王帮兵．浅层地震折射波法综述[J]．世界地质，中值得重视的问题EJ]．地震地质，2007，29(2)：282—292．2005，24(2)：188—193．米米米米{I∈米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米柴米米米米米米米米米米米米米米(上接第97页)[5]袁楚雄，田中凯，刘奇．云母及其深加工[J]．国外金属矿选矿1996(4)：42—45．[2]吴照洋．云母资源概况及加工应用现状[J]．中国粉体技术，2007(13)：179—182．[6]韩跃新．矿物材料[M]．jB京：科学出版社，2006．[7]王培铭，许乾慰．材料研究方法[M]．北京：科学出版社，2005[3]鲁守宽．太行山东麓的碎云母矿产资源开发与利用预测EJ]．[8]段希祥．选择性磨矿及其应用rM]．北京：冶金工业出版社唐山工程技术学院学报，1995，17(3)：77—81．龚先政，祖占良，郑水林．云母加工利用技术现状与发展动向1991．[4][J]．中国非金属矿导刊，2000(5)：18—21．米米米米米粜米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米(上接第100页)oL]．北京：中国国土资源报，E2o12—02—143．[5]张晓芳．宁夏构建国土愤源节约集约利用新机制[N／OL]．北化和工业化加速发展阶段，资源利用与环境保护的京：中国矿业报，E2o12—05—31]．矛盾!Et益突出。在此基础上，还应注重土地利用与[6]山东省招远市人民政府．山东招远多措并举，国土资源节约集生态环境建设协调发展，促进资源节约型、环境友约利用显成效[N／OL]．北京：人民IEI报，[2012～08—21]．好型和谐社会的建设。I[7]刘凤莲，林爱文．资源枯竭城市土地集约利用综合评价研究[J]．山西大学学报：自然科学版，2011，34(I)；163—168．参考文献[8]赵奎涛，胡克，贾晓晴，等．资源型城市土地集约利用评价指标体系研究一以辽宁西部地区三个资源型城市为例[J]．中国矿[1]曹建海．我国土地节约集约利用的基本思路EJ]．北京：中国土业，2009，18(5)：38—41．地，2005(i0)：19-21．[9]王格芳．快速城市化进程中土地集约利用的对策探讨[J]．成[2]杜国明，宋戈，李静．资源型城市土地的集约利用[J]．北京：城都：资源开发与市场，2010，26(4)：334—337．市问题，2009(5)：23—26．[1O]张晖．煤炭基地土地复垦途径初探——以陕西省神木、府谷煤[3]江阴市人民政府．关于进一步提升节约集约用地水平促进产炭基地为例l-J]．中国土地，2011(9)：24—25．业转型升级的实施意见[EB／OL]．江阴：中国江阴，[2012—08—[11]李秀荣，牛付娟．加强对审批建设用地监管的探讨[J]．合肥：24]．现代农业科技，2010(24)：380—381．[4]于志忠，唐绍军．九台市国土资源节约集约利用取得成果[N／