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菱镁矿选矿技术简述

来源：中国粉体技术网更新时间：2013-05-30 16:59:59 浏览次数：

       菱镁矿选矿的目的是除去其有害杂质和提高矿石品级，具体说，主要是解决硅酸盐脉石矿物与菱镁矿以及菱镁矿与白云石的分离问题。
       目前菱镁矿的工业选矿方法主要有重介质、热选、浮选和化学选矿等。
       ① 热选
       “热选”是利用高硅菱镁矿石中主要杂质矿物滑石或白云石、绿泥石与菱镁矿在热学性质上的差异进行分选的。在煅烧过程中菱镁矿与硅酸盐脉石矿物分别按下式热分解。

分解后的轻烧镁具有脆性，松软易碎，而脉石矿物滑石则随温度的升高变得坚硬，利用二者之间的硬度差与密度差进行选择性破碎、筛分、风选，从而菱镁矿与其它矿物分离。“热选”工艺流程见图1。

图1 “热选”工艺流程

        ② 浮选
       浮选是利用水镁石和硅酸盐矿物表面物理化学性质的差异来进行分选的方法。水镁石和硅酸盐矿物的浮选分离一般是交替使用反浮选和正浮选，即先用胺类捕收剂反浮硅质矿物，然后用脂肪酸类捕收剂浮选菱镁矿。其原则工艺流程如图2所示。菱镁矿的正浮选宜在碱性条件下进行，添加水玻璃和六偏磷酸钠咳选择性地部分抑制白云石等含钙矿物。
      ③碳化法
       碳化法的工艺过程是：将菱镁矿煅烧使其分解出MgO，即MgCO₃=MgO+CO₂。轻烧后的MgO进行湿磨，在磨过程中MgO与水反应生成不溶性氢氧化镁：MgO+H₂O=Mg(OH)₂。将研磨后的料浆置于压力反应器中，调好液固比，通入CO₂，并控制一定的温度、时间及CO₂的压力，使Mg(OH)₂转变为咳溶性碳酸氢镁，即：Mg(OH)₂+2CO₂=Mg(HCO₃)₂。碳化后的料浆经澄清、过滤与洗涤之后，将滤液加热逸出CO₂，便析出碱式碳酸镁，即：4Mg(HCO₃)₂= 4MgO·3CO₂·4H₂O+5CO₂。再将碱式碳酸镁煅烧，就可获得高纯氧化镁。碳化法的工艺流程如图3所示。

图2 浮选工艺流程

图3 碳化法工艺流程

     （2）煅烧
       菱镁矿在不同温度下煅烧可以生成物理化学性质有明显差异的菱镁宽容熟料，视水分和杂质含量的不同，菱镁矿在400~750°C之间开始分解，经750~1000°C的低温煅烧，菱镁矿中的CO₂析出不完全，所得产品称为轻烧菱镁矿（轻烧镁石、轻烧镁、菱苦土等）。菱镁矿经1400~1700°C的高温煅烧，则完全分解，生成方镁石（MgO），所得产品称为硬烧菱镁矿（死烧菱镁矿、僵烧镁、烧结镁试等）。
       轻烧镁与重烧镁的物理化学性质列于表4。

表4 轻烧镁与重烧镁的物理化学性质

性质	轻烧菱镁矿	重烧菱镁矿
煅烧温度二氧化碳含量体积变化折光率密度颜色外形坚硬程度化学活性加水反应主要特征	750~1000°C 3~5% 减少10% 1.68~1.70 3.0~3.2g/cm³ 淡黄、淡褐、灰色、白色或茶色均质的无固定形态松脆、多孔质结构具有活性，呈碱性反应遇水能分解、硬化具有高度粘结性	1400~1700°C 0~1% 减少23% 1.73~1.74 3.4~3.7g/cm³ 茶褐色呈六面体或八面体的结晶质硬脆、致密坚硬极低，酸不易腐蚀无对各种熔融金属和矿渣具有强抗腐蚀性

       硬烧菱镁矿在电弧炉内加热至2500~3000°C熔融，凝结后成为熔融氧化镁（电熔镁砂），由发育良好的方镁石晶体组成，因杂质含量少，硅酸盐矿物含量低，并且呈孤立分布，故电熔镁砂熔点可高达2800°C。
       在煅烧过程中，菱镁矿中的杂质，如SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO等能与氧化镁生成各种结晶质和玻璃质的矿物，如橄榄石、尖晶石、镁硅钙石、钙硅酸盐、铝酸盐等。另外，氧化钙在煅烧时呈游离状态，易吸收水分变成氢氧化钙。因此对作为耐火材料的菱镁矿在煅烧前所含的杂质有严格的要求。杂质的含量对其制品的耐火度、烧结性能、荷重软化温度、耐压强度等有严重影响。
用于菱镁矿煅烧加工的窑炉主要有反射窑、隧道窑、回转窑或竖窑等。一般用重油、焦炭或煤粉作燃料。回转窑的机械化程度较高、煅烧均匀，得到的硬烧菱镁矿硬度高、密度大。