某大型石榴石矿工艺矿物学研究

作者：红星机器 发表于： 2016-05-13 17:23:21

杨帅军老师 红星技术工程师

获取报价

某大型石榴石矿为铁铝榴石类矿，一直未得到合理的开采，为了实现该矿的资源化利用，红星机器厂对其工艺矿物学特征进行了合理相关分析，以期找出其选矿要点及难点，并确定合理的选工艺流程及设备。

1、矿物共生组合

石榴子石为主要的有用组分，伴生矽线石含量普遍很低，平均品位1.83%，60%样品在1%以下，其它伴生有益组分含量微。红星机器厂根据矿石光薄片鉴定结果统计，矿石中矿物种类有19种，其中有用矿物为石榴石、矽线石；伴生矿物有斜长石、石英、黑云母、白云母、绢云母、少量矿物有透辉石、绿泥石、蓝晶石、黄铁矿、磁铁矿、石墨；微量矿物有钛铁矿、金红石、磷灰石、锆英石、十字石、磁黄铁矿矿物。

该矿床石榴石是由富铁、镁、铝的沉积岩经区域动热变质作用形成，主要矿物共生组合有：石榴石+十字石+黑云母+斜长石+石英；石榴石+矽线石+斜长石+黑云母+石英；白云母+矽线石+石榴石+石英；石榴石+蓝晶石+白云母+石英等。（照片）根据矿物共生组合推断，形成于高角闪岩相，石榴石形成后又经历了退化变质作用和风化作用。在退化变质过程中，黑云母、绿泥石和绢云母交代石榴石，出现透镜状或条带状绢云母集合体。在风化作用过程中，石榴石逐步分解成粘土矿物和褐铁矿。

2、石榴石特征

产出形式：石榴石在矿石中产出形式有两种：一种是斑点（块）状：以斑点为主，局部聚集呈斑块状，斑点（块）大小不一，形态不规则，有稀疏稠密之分，反应了矿石的贫富差别，风化面上石榴石呈凸起状态，多见于石英岩型矿石中；二是片麻-条带状：细粒石榴石沿片麻理分布，局部聚集呈条带状，多见于片麻岩型矿石中，矿石中亦见少量斑点状。

种属：X衍射分析和电子探针定量分析结果表明，石榴石属于铁铝榴石类。若按MgO含量细分，可划分为铁铝榴石（MgO＜4%，MgO/MgO+FeO分子数＜16%）和富镁铁铝榴石（MgO＞8%，MgO/（MgO+FeO）＞30%）。

石榴石粒度、晶粒形态、嵌布方式：石榴石粒度较粗，一般粒度为d=2.0～10.0mm，以3.0～5.0mm常见，大者达35mm。少数样品中石榴石粒度较细，d=0.4～0.6mm，野外观察时若不注意容易遗漏。石榴石晶粒形态多为浑圆状，边缘不甚规则，在矿石中以变斑晶的形式单颗粒密集分布。少量聚集呈斑块状，大小不一，形状各异，分布不均。石榴石结晶比较粗大，晶粒中多包裹有卵园状石英和少量星点状金属矿物，部分样品包裹体较多，形成筛状变晶结构。其中包含的石英颗粒较粗，d=0.1～0.2mm居多，可以在选矿过程中解离出来；金属矿物的包裹体粒度d=0.01～0.05mm，部分也可实现分离。但多数不易分离。

石榴石中裂纹发育，并在后期次生变化中沿裂纹被黑云母、绿泥石、绢云母等轻度交代。这些裂纹有利于加工破碎，并形成尖棱状的碎屑。石榴石与石英、长石、云母、矽线石等矿物嵌生，石榴石与其它矿物边界清楚，相互穿插交代的现象不多。在加工过程中易沿边界剥离，形成单体。

石榴石颜色、光泽、透明度：石榴石常见颜色有深褐色、褐红色，部分为褐黑色的玻璃光泽金刚光泽，不透明，风化后则呈褐色，光泽暗淡；含镁较高石榴石，呈褐红色-玫瑰色，玻璃光泽金刚光泽，不透明-半透明。目前尚未发现色泽和纯度达到宝石级要求的样品。

3、其他矿物特征

矽线石是矿石中伴生的有用矿物，通过岩矿鉴定其含量为0～12%。线石产出状态有两种：一是大部分具有柱状、长柱状和针柱状晶形，结晶完好，边界清楚，粒度d=0.05mm×0.4mm~0.2mm×0.15mm；二是少部分为毛发状、针状，产于石英之间，垂直石英边界生长，由于颗粒过于微细。矿石中的脉石矿物主要为石英、长石和云母，偶见蓝晶石和十字石。

石英：是主要的脉石矿物，一般含量30%～50%，石英岩型矿石石英含量高达60%以上，片麻岩型矿石含量较低。粒度大小不等：细粒者d=0.05～0.2mm，呈卵圆状、港湾状，被石榴石包裹，这部分石英约占石英总量的5%；中粗粒者呈弧形粒状，相互镶嵌或与长石镶嵌产出，常集合成聚晶，形成团块或条带状。石英颗粒洁净透明，边界清楚。

长石：矿石中长石含量5%～30%，斜长石和钾长石都有出现，以斜长石为主，具片麻岩型矿石中主要脉矿物石英岩型矿石含量少。斜长石粒度d=0.4～2.00mm，板状、不规则粒状，多与石英交生产于石榴石间。斜长石常发生轻微绢云母化。钾长石属微斜长石和条纹长石，含量少，与斜长石、石英交生。地表长石常发生高岭土化。

云母：以黑云母为主，次为绢云母，局部出现白云母。黑云母d=0.2～0.8mm，片状、板状，沿片麻理分布，产于石榴石间。部分黑云母围绕石榴石生长，或沿裂隙交代石榴石。黑云母次生变化为绿泥石和水黑云母。绢云母一般以交代斜长石形式出现，局部呈细鳞片状，交错丛生，集合成透镜状、条带状与石英相间生长，并交代矽线石。

蓝晶石和十字石：偶然见到。蓝晶石呈细针柱状，与纤维状矽线石共生。十字石呈不规则柱状，常被包裹在石榴石中。

金属矿物：含量1%～2%，粒度0.01～0.4mm。据光薄片鉴定，金属矿物主要是磁铁矿、黄铁矿，偶见磁黄铁矿。金属矿物常呈液滴状、星点状被石榴石包裹，但就数量而言，主要还是以骸晶状、不规则粒状散布于石榴石以外的矿物之间，特别是充填于矽线石之间。

通过以上对该石榴石矿的工艺矿物学特征分析，能够很清晰的看出该石榴石矿的主要矿物组成及选矿难点、要点，对其选矿工艺及设备的选择提供一定的技术依据。