新疆某地红柱石含量的测定方法研究

蒋莉

（新疆矿产实验研究所 乌鲁木齐 830000）

红柱石化学组成为Al2（SiO4）O，不溶于氢氟酸，是优质的耐火材料，主要用于建材、陶瓷、绝缘体材料。通过岩矿鉴定确定新疆某地红柱石含量约为10%～20%,同时伴生有黑云母20%～35%、绢云母10%～20%、石榴子石0.5%～1%以及石英与碳质矿物。

对于红柱石含量的分析测定，是基于红柱石较其它硅铝酸盐对氢氟酸具有良好的稳定性，与其它伴生的硅铝酸盐等矿物进行分离，然后测定不溶物中的铝的含量来确定红柱石的含量。本文针对此矿区的特点，确定了以HF-HCl-HNO3-H2O为浸取剂，室温冷浸过夜，过滤，测定残渣中的Al2O3的含量，以确定红柱石的含量，在此条件下黑云母、绢云母、石英溶解率为100%,石榴子石溶解率为35%，但因其在该矿区含量甚微可以忽略不计。红柱石溶解14.95%，可用系数校正，校正系数为1.18%。

1 实验部分

1.1 单矿物的制备

将镜下挑选经强磁选的红柱石精矿研磨至粒径0.074mm，测得Al2O3含量为61.22%，按理论计算红柱石纯度为97.29%。

1.2 红柱石标样的制备

用纯度为97.29%的红柱石单矿物与经过强磁选后红柱石含量为1.18%的尾矿，分别配成含红柱石10.0%（标I）、20.0%（标II）、40.0%（标III）、60.0%（标IV）的四个标样。

1.3 混酸的配制

取分析纯氢氟酸、盐酸、硝酸、蒸馏水按照4：1：1：1的比例进行配制。

1.4 实验步骤

称取0.1000克试样于25毫升聚四氟乙烯坩埚中，加入5毫升混酸，摇匀，加盖，室温下放置过夜。于塑料漏斗上加定性滤纸过滤，热水洗至pH近中性。残渣置于银坩埚中由低温升至700℃灰化，将灰化好的残渣加入2克～3克氢氧化钠700℃熔融10分钟，取出，放入150毫升烧杯中，热水提取盐酸酸化，冷却后移入100毫升容量瓶中，定容。容量法测定溶液中的Al2O3的含量，乘以红柱石与Al2O3的换算系数1.5893，再乘以溶解校正系数1.18，可得红柱石含量。

2 结果与讨论

2.1 HF-HCl-HNO3-H2O混酸体系对新疆某地红柱石矿区中各种伴生矿物的溶解性实验

取红柱石、黑云母、绢云母、石英、石榴子石五种单矿物分别加入5毫升混酸，按照实验步骤进行实验，结果见表1。

表1 该矿区各种单矿物在混酸体系中的浸出率

由表1可以看出，经混酸体系冷浸过夜后（12小时至16小时），本矿区中的黑云母、绢云母、石英均完全溶解，而石榴子石虽溶解率较低，但因其在该矿区含量较低(0.5%～1%),故可忽略不计。红柱石溶解14.95%，可用系数校正，校正系数1.18%。

2.2 冷浸温度的影响

红柱石在HF-HCl-HNO3-H2O混酸体系中，其溶解率受温度影响较大，温度越高，红柱石溶解率越大，导致结果偏低，本文经过实验确定其适宜温度为20℃～30℃。

2.3 过滤后残渣与洗涤的关系

在实验中发现，洗涤程度对红柱石含量影响较大，尤其是红柱石含量在40%以内的样品。本文采用红柱石含量为20.47%的一个样品，分别洗涤至pH=2、pH=4和pH=7的结果对照，见表2。

表2 红柱石含量为20.47%的样品洗涤至不同程度对结果的影响

2.4 实验结果

将自制红柱石标样I至IV，按照实验方法，冷浸、过滤洗至pH=7，从标样的结果看，结果稳定可靠。见表3。

表3 实验结果

综上所述，本实验建立的红柱石含量的测定流程合理可行，能够满足选矿试验的要求。