碎云母矿选矿提纯试验研究

付茂英

（中国建筑材料工业地质勘查中心河北总队，河北 保定 071051）

1 概述

云母是含钾、铝、铁、锂等元素的层状含水铝硅酸盐矿物。云母可分为大片白云母、碎云母、绢云母等，碎云母为白云母的一种。碎云母主要为片麻岩或片岩中小片云母，片径0.5～20mm、个别稍大，在矿石中含量达20%～30%，经过选矿加工成云母粉之后，主要是制成云母玻璃、云母陶瓷用作电子工业绝缘和耐火材料，或在水泥、油漆、橡胶、陶瓷中作填料，可改善材料性质。近年来随着碎云母用途越来越广泛，碎云母矿石的价格也不断上涨，目前原矿价格已涨至380元/t，应用前景十分广阔。

碎云母矿的主要产地之一是河北省，主要分布在灵寿、行唐、曲阳和唐县一带，是河北省的优势矿种。从20世纪90年代至今，已勘查、评价了十余处矿山，已有一定的开发规模，现就评价工作中碎云母矿选矿试验研究进行探讨，以期指导今后碎云母矿评价的选矿分析和试验研究。

2 矿石性质及样品制备

选矿样品4件，均为具有代表性的矿石，每件样品质量200kg以上，按图1方式制备，作为风选试验或湿法选矿用样。试样呈灰白色，经初步岩矿鉴定，试样属白云母片岩或白云母钾长(二长)片麻岩，主要含白云母、钾长石、石英、粘土及微量蛭石等。

图1 试验样品制备流程

在筛分分析中发现云母较厚，直接风选困难较大，因此要采用鄂破至一定大小(＜50mm)后再进行后道工序。

3 碎云母选矿提纯

根据云母本身的结构特点及矿石中的矿物组成进行选择性破碎，将云母剥成薄片的同时把矿石中的石英、长石等有害杂质磨细，然后用筛分和风选进行提纯，此法是目前云母选矿最经济有效的办法，也是多年来众多生产厂家生产实践验证的选矿方法之一。因此选矿方法中，H01选用湿法—棒磨—湿法选矿提纯的工艺，H02、H03、H04采用破碎—分级—风选选矿提纯工艺。

3.1 破碎—分级—风选选矿提纯工艺

破碎—分级—风选的成熟工艺路线有两种，见图2、图3。

(1)粗碎。

为保证细碎的入料粒度，依据经验第一段破碎采用￠400*600锤式破碎机，产品粒度＜50mm。

(2)细碎。

图2 破碎—分级—风选选矿流程

图3 破碎—分级—风选选矿提纯工艺流程

细碎选矿提纯的关键工序，经生产实践反复验证，采用￠400锤式破碎机(面粉机)较为合理，针对本区碎云母矿，经试验后认为筛底采用3mm筛网更为满足破碎后产品筛分分析结果，如表1所示。

表1 不同筛底产品筛分分析结果

(3)分级。

根据筛析结果，为保证风选取时入料粒度的均匀性，从而提高风选回收率，分级采用10、16、30目三层筛，参考干磨云母粉标准JC/T 595-1995，+10目含砂量＜1%直接做为产品，其余3个粉分别进入各自的风选系统，风选精矿依不同用途按比例混合，经过图4所示的工艺流程后得到含砂量＜1%的精矿产品。

3.2 湿法—棒磨—湿法选矿提纯的工艺

图4 风选系统流程

首先对样品进行加工，加工过程是两次鄂式破碎机粗碎，2～3次对辊式破碎机中碎，然后用3mm、1mm、0.5mm等3种标准筛进行筛分(见图5)，对于以上3种粒级的样品经双目显微镜和砂薄片验证，白云母已全部解离，只有少量的云母片受到破坏。然后将加工后的3种粒级的样品用浮选机浮选(见图6)，在药剂的辅助下经过两次浮选分离，精矿白云母含量达97.86%，尾矿中白云母含量＜5%，选矿回收率达98.21%。

图5 加工分离流程

图6 浮选流程

3.3 试验结果

经过采用破碎—分级—风选选矿提纯工艺(简称风选选矿)和湿法—棒磨—湿法选矿提纯工艺(简称湿法选矿)两种选矿结果(详见表2)情况看，湿法选矿方法略显复杂，但选矿回收率较高；风选工艺简单，矿回收率较湿法选矿方法稍低，但现有生产厂家均在采用，此种选矿结果更加贴近现在生产实际，因此，两种选矿方法均可用于矿山评价的样品选矿测试。

表2 试验样品情况及选矿结果

4 碎云母含量测试

4.1 样品的加工试验

由于碎云母样品的加工和分析到目前还没有规范要求，也没有比较成熟的方法可以借鉴。现在评价过程中采用的是：首先进行样品加工试验，根据矿石中矿物成分及其不同的物理性质，采用鄂式破碎机两次粗碎，然后用对辊破碎机中碎，目的是将矿石中的石英、长石等矿物压碎并与云母完全解离，而云母尽可能少受破坏。试验证明对辊破碎次数与矿石受风化程度、云母含量有关，近地表含矿高的矿石，中碎3～4次已完全解离，坚硬且含矿率低的矿石，中碎5～6次可以解离，经16目(1mm)、40目(0.45mm)、80目(0.2mm)三种标准筛进行筛分。后在双目镜下鉴定，+16目云母含量在98%以上；-16目和+40目级云母含量在85%以上；-40目和+80目级以长石、石英为主，占50%以上；-80目级主要是长石、石英，云母含量＜10%。

经碎样试验，云母在+40目以上级富集。对-40目以下级进行了分级浮选和淘洗及混合浮—淘选，结果混合淘选效果更好，最后确定样品加工流程如下：

鄂式破碎机粗碎(2次)→对辊碎样机中碎(1次)→缩分(一半留作副样)→称重对辊碎样机中碎(3～6次)→筛分(过40目筛)→称重(+40目和-40目分别称重装袋)。

需要说明的是对辊碎样机中破碎次数以+40目级样品中云母含量达90%以上为目的，如筛分后+40目级样品中云母含量低于90%，将+40目级样品回到对辊碎样机中进一步破碎。

4.2 基本分析(碎云母含量测试)

碎云母勘查评价中基本分析仅做白云母含量一项。在上述样品加工基础上，对+40(0.45mm)目样品混匀缩分，在双目镜下估算云母的百分含量；将-40目级样品混匀缩分，称取150g样品进行浮选，浮选结果精矿品位在90%以上，尾矿中云母含量3%～5%。浮选后的精矿每批都抽取30%，在镜下确定本批精矿云母的纯度，尾矿也同样抽查确定其中云母含量。最后按下式计算含矿率：

单样品碎云母含量=[(+40目质量×白云母百分含量)+(-40目精矿质量×精矿中云母百分含量)+(-40目尾矿质量×尾矿中云母百分含量)]÷分析用量×100%。

4.3 样品测试质量

根据试验结果并参考中华人民共和国地质矿产部实施的DZ0130.13-94《岩矿样品化学分析质量要求和检查方法》要求内检，碎云母分离绝对误差定为5%，相对误差为20%。为了保证化验质量，分析完成后，在基本分析样品中抽取10%，再由不同人员对副样重新进行分析，检查无误，签发分析报告。误差分析运用双差法进行检验，矿石允许相对双差值小于监控值，视为内检合格。

5 结论

(1)碎云母矿经研究查明为片麻状碎云母矿、白云母片岩，白云母钾长片麻岩，可以考虑回收的只有白云母，杂质矿物以长石、石英为主，含少量粘土矿物及蛭石等。

(2)采用湿法选矿和风选选矿回收率均大于85%，精矿碎云母含量均能达到95%以上，选择破碎—分级—风选工艺，是该类型云母矿较为成熟的选矿工艺，工艺简单可靠，经试验得出选矿指标能够满足现有应用领域对碎云母含量和含砂量的要求，试验方法经济合理、结果有效，可以作为今后此类矿山评价测试的依据和参考。

[1]中华人民共和国国土资源部.DZ/T0130-2006 地质矿产实验室测试质量管理规范[S].北京:中国标准出版社,2006.

[2]国家建筑材料工业局.JC/T595-1995 干磨云母粉[S].北京:中国标准出版社,19 95.

[3]国家建筑材料工业局.JC/T596-1995 湿磨云母粉[S].北京:中国标准出版社,19 95.

[4]国家建筑材料工业局.JC/T815-1987(1996)碎云母[S].北京:中国标准出版社,19 87.