氟磷灰石模拟矿相合成工艺研究.pdf

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1、第35卷第4期矿冶工程V01．35No42015年08月MININGANDMETALLURGICALENGEERINGAugust2015氟磷灰石模拟矿相合成工艺研究①李娜，马莹，秦玉芳(包头稀土研究院，内蒙古包头014000)摘要：通过热力学计算对以NaF、CaC1和NaPO为原料合成氟磷灰石的可行性进行了分析，采用差热热重分析(DSC·TGA)、x射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等技术，对反应产物表面形貌和成分进行了表征，结果表明：在所获得的焙烧矿中均匀分布大量三叶草形貌矿相，该矿相即为氟磷灰石

2、。较佳合成温度为1173K，其反应转化率大于95％，合成产物中氟磷灰石含量为90％，该合成产物满足后期单一矿物浮选试验要求。关键词：氟磷灰石；矿相；合成；微观组织中图分类号：P579文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．04．009文章编号：0253-6099(2015)04—0031—04ArtificialSynthesisofFluorapatiteMineralBasedonCompositionSimulationLINa，MAYing，QINYu—fang(BaotouRe

3、searchInstituteofRareEarths，Baotou014000，InnerMongolia，China)Abstract：ThefeasibilitytosynthesizefluorapatitewithNaF，CaC12andNa3PO4asrawmaterialswasanalyzedbythermodynamiccalculation．Thesurfacemorphologyandcompositionofthereactionproductswerestudiedbythermogravimetric

4、anddifferentialscanningcalorimetry(TG-DSC)，X·raydiffractionanalysis(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)andenergyspectrumanalysis(EDS)．Theresultsshowthatalargenumberoffluorapatitephasewithamorphologyofcloverisdistributedhomogeneouslyintheobtainedroastedore．Atanoptimu

5、mtemperatureof1173K，thereactionconversionrateexceeds95％andthefluorapatitecontentinthesynthesizedproductamountsto90％，whichcanmeettherequirementforsucceedingsinglemineralflotationtests．Keywords：fluorapatite；mineralphase；synthesis；microstructure磷灰石(apatite)是一族以钙磷酸盐为代表的矿

6、呈现柱状或细粒集合体，早期氟磷灰石在1mm以下，物，它在自然界分布极广，广泛出现在各种地质作用的晚期氟磷灰石在1mm左右，大者可达1～2mm；白色产物中。磷灰石矿物结构为M。X(RO)。R通常为或微浅黄色，玻璃光泽，莫氏硬度5，密度3．23g／am；磷；X通常是氟，但也可能是氯或OH一；M通常是钙。电磁性极弱，薄片中无光透明，一轴晶，负光性，折光率氟磷灰石类矿物质是“磷灰石”矿物中含氟矿物的总变动较小，其粉晶数据与标准磷灰石一致。磷灰石广称，其分子式为M0(OH)：一F(PO)，式中0≤≤2。泛存在于东部接触带及矿区的白云岩和各

7、类矿石中，由于F半径与OH一半径十分接近，F一和OH一可相互取常与氟碳铈矿、独居石、赤铁矿、重晶石等矿物共代。=2时称氟磷灰石[M(PO)。F]；=1时称正羟生]。已有研究主要集中于研究天然矿物中磷灰基氟磷灰石[M。(PO)(OH)F]。氟磷灰石是磷灰石石的物理化学性质及选矿行为，而对氟磷灰石单一矿族矿物的代表，其结构属于六方晶系。天然产出的氟相的研究较少，自然界存在的单一氟磷灰石矿物不易磷灰石多为无色、白色、黄褐色、浅绿色，晶体呈现自形获得，且没有较简便的氟磷灰石制备方法，造成研究氟完好的六方柱状¨。磷灰石单一矿物在浮选过程中

8、的浮选特性及行为存在包头白云鄂博矿区产出的氟磷灰石Ca(PO)F一定困难。①收稿日期：2015-02-01基金项目：国家重点基础研究发展计划(重大目标导向973计划)“稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础”(2O12cBA012o0)作者简介：李娜(1982-)