菱镁矿(Magnesite)—菱铁矿(Siderite)
2019-01-21 10:39:06
Mg［CO3］—Fe［CO3］
【化学组成】Mg［CO3］与Fe［CO3］之间可形成完全类质同像，有时具有Mn、Ca、Ni、Si等混入物。
【晶体结构】三方晶系；。菱镁矿：菱面体晶胞：arh=0.566nm；α=48°10′；Z=2；六方晶胞：ah=0.462nm,ch=1.499nm；Z=6。
菱铁矿：菱面体晶胞：arh=0.576nm；α=47°54′；Z=2；六方晶胞：ah=0.468nm,ch=1.526nm；Z=6。与方解石同结构。
【形态】晶体呈菱面体状、短柱状或偏三角面体状。通常呈粒状、土状、致密块状集合体（图H-5、H-6）。
图H-5菱镁矿晶体集合体
图H-6菱铁矿晶体集合体
【物理性质】富Mg端员白色或浅黄白色、灰白色，有时带淡红色调，富Fe者呈黄至褐色、棕色；玻璃光泽。解理{101}完全。硬度3.5～4.5。相对密度2.9～4.0，富Fe者相对密度和折射率均增大。
【成因及产状】菱镁矿主要由含Mg热液交代白云石及超基性岩而成，此外也有沉积型。菱铁矿也具有沉积型和热液型两种。
【鉴定特征】与方解石相似，区别在于粉末加冷HCl不起泡或作用极慢，加热HCl则剧烈起泡。
【主要用途】菱镁矿可用于制耐火砖(可耐3000℃高温)、含镁水泥，并可提取金属镁；菱铁矿可作为铁矿石开采。
菱镁矿物原料特点
2019-03-07 10:03:00
菱镁矿开端是作为耐火材料运用的，现在仍然是冶炼工业必不行少的耐火辅佐质料之一。跟着科学技术的开展，其用处越来越广，需要量亦日趋增大，已成为国民经济不行短少的一种矿藏质料。就菱镁矿来说，我国不仅是个资源大国，并且也是出产大国。国际菱镁矿储量的2/3会集在我国，产值的1/2由我国供给，在国际菱镁矿市场上，我国具有无足轻重的位置。菱镁矿是一种镁的碳酸盐，其化学分子式为碳酸镁（ＭｇＣＯ３），理论组分：ＭｇＯ４７.８１％、ＣＯ2５２.１９％。密度为２.９～３.１ｇ／ｃｍ３，硬度３～５。菱镁矿依据其结晶状况的不同，能够分为晶质和非晶质两种。晶质菱镁矿呈菱形六面体、柱状、板状、粒状、细密状、土状和纤维状等，其往往含钙和锰的类质同象物，Ｆｅ２＋能够代替Ｍｇ２＋，组成菱镁矿（ＭｇＣＯ３）-菱铁矿（ＦｅＣＯ３）彻底类质同象系列。非晶质菱镁矿为凝胶结构，常呈泉华状，没有光泽，没有解理，具有贝壳状断面。菱镁矿加热至６４０℃以上时，开端分解成氧化镁和二氧化碳。在７００～１ ０００℃煅烧时，二氧化碳没有彻底逸出，成为一种粉末状物质，称为轻烧镁（也称苛性镁、煅烧镁、α-镁、菱苦土），其化学活性很强，具有高度的胶粘性，易与水效果生成氢氧化镁。在１ ４００～１ ８００℃煅烧时，二氧化碳彻底逸出，氧化镁构成方镁石细密块体，称重烧镁（又称硬烧镁、死烧镁、β-镁、僵烧镁等），这种重烧镁具有很高的耐火度。在２ ５００～３ ０００℃将重烧镁熔融，经冷却凝结发育成无缺的方镁石晶体，称为电熔氧化镁或熔融氧化镁，高温煅烧的氧化镁不易与水和碳酸结合，具有硬度大，抗化学腐蚀性强，电阻率高级特性。
因为菱镁矿的这些煅烧产品具有不同的化学性质和特性，因而用处也不一样。轻烧镁首要制作胶凝材料，如含镁水泥、绝热和隔音的建筑材料，也可做陶瓷质料。将轻烧镁进行化学处理后，能够制成多种镁盐，用作医药、橡胶、人造纤维、造纸等方面的质料。重烧镁，绝大部分作冶金用的耐火材料，用于制作镁砖、铬镁砖、镁砂、冶金粉。电熔氧化镁首要用作冶炼特殊合金钢、有色金属和贵金属的中高频感应电炉炉衬、镁坩埚，它还可作高温电气绝缘材料。用电解法、还原法等从菱镁矿中可提取金属镁。镁具有质量轻（分量仅为铝的2/3），化学功能生动、导电传热功能好等特色，与其他金属熔合可构成比重小、强度高、机械功能好的多种合金，广泛用于军事工业和国防顶级工业。因为镁在空气中易与氧化兼并焚烧发强光，因而镁粉可用于制作照明弹、焚烧弹。镁还可用作冶炼钛、锆、铀和铍的还原剂，在钢铁工业中作球墨铸铁的球化剂和钢的脱硫剂。
低品级菱镁矿提纯研究
2019-01-21 18:04:31
菱镁矿为结晶或潜结晶构造的碳酸盐类矿物(MgOCO3)，其MgO理论含量为47.82%。它被广泛用于耐材工业，如冶金粉末和镁质碱性耐火制品等；对呈苛性状态的菱镁矿也可用于以电解法和碳热法的炼镁工业及建筑工业。
我国天然菱镁矿资源极为丰富，列居世界首位。尤以辽南地区菱镁矿矿石储量大而集中，且质量较好，是我国冶金工业碱性耐火原料生产的重要基地。辽宁镁矿公司桦子峪镁矿，已探明矿石储量达8亿吨之多。其中低品位三级矿约占该矿储量的20%。长期以来该矿主要开采一级矿和部分二级矿，低品位三级矿由于质量问题，至今未被纳入开采计划。这一状况无疑会造成该地区菱镁矿资源的极大浪费。因此，寻找这类矿石的合理利用途径，充分发挥本地区的资源优势，是一项亟待解决的战略问题。
本文仅就我们对桦子峪低品级三级菱镁矿所开展的选矿提纯研究以及对其分选过程中几个主要影响因素进行论述。
一、矿石性质概述
桦子峪三级菱镁矿矿石组成较为简单，主要为菱镁矿和滑石、绿泥石（叶绿泥石、斜绿泥石）、白云石以及黄铁矿等。其中少量叶绿泥石以类质同像混入物形式存在于菱镁矿，白云石中。在菱镁矿的晶体中也含有一定量的白云石细微机槭包体。菱镁矿以及脉石矿物白云石分别呈粗中粒和中细粒均匀和不均匀嵌布；滑石、绿泥石及铁质呈中细粒和细粒较均匀嵌布。连生矿物之间的嵌镶关系密切，多以交代残留体不规则毗连嵌镶存在。其原矿化学多元素分析为：IL 47.94%、SO2 4.00%、AL2O3 0.97%、Fe2O3 0.48%、CaO 0.93%、MgO 46.05%。
二、试验及结果
根据桦子峪低品级三级菱镁矿的矿石性质以及对它的使用要求，在选择方案时采取了一段磨矿，－200目占70%，二段反浮硅酸盐脉石矿物和一段浮选菱镁矿的开路分选流程。并在菱镁矿的选别中，对有关新型药剂进行了探索。选别工艺流程见图1，其结果列于表1。图1 低品级三级菱镁矿选别工艺流程
表1 低品级三级菱镁矿试验结果产品
名称产率（%）IL
（%）品位（%）回收率（%）熟料MgO
含量（%）高纯镁精矿58.1351.520.040.3247.430.310.0120.5721.3861.3733.770.8498.58次精矿11.9948.842.072.3944.350.630.545.9931.5611.8114.157.7688.91尾矿39.8839.8012.951.3740.590.932.5593.4447.0626.9252.0891.4069.53原矿100.00-4.140.8745.050.530.83100.00100.00100.00100.00100.00-
从试验结果可以看出，其选别条件是合理的，三级菱镁矿采用所述工艺流程，可获得高纯镁精矿及次精矿两个产品。其中，高纯精矿熟料MgO含量可选98.58%，SiO2＋CaO＋Fe2O3＋Al2O3总杂质含量为1.42%。完全达到了预期的质量指标。
三、影响分选的主要因素
（一）磨矿细度
为考查磨矿细度对分选过程的影响，采用两段反浮硅酸盐矿物的流程进行了试验。试验结果表明，－200目含量由60%增至90%时，精矿中SiO2含量在一定范围内是随磨矿细度的增大而下降；当细度达70%－200目后，SiO2含量保持不变；所有磨矿细度范围的精矿中，MgO含量基本在同一水平上。产率则随细度增大而明显降低。据此，并根据磨矿产品的单体解离检查结果，当磨矿细度为70%－200目时，其菱镁矿的单体解高度已达95%以上。所以，将磨矿绑度控制在－200目占70%是适当的。
（二）自然pH值下的十二胺解离状况
从对十二胺解离状况的研究可知，十二胺在溶液中的解离取决于介质的pH值。以十二胺浓度为1×10－4mol,计算对应不同pH值的RNH3＋、RNH3（水溶）、RNH2(不溶)时得出；在酸性介质中以RNH3＋为主；在pH值7～10之间，RNH3＋逐渐减少；当pH＝10.65时，溶液中有相同数量的RNH3＋及RNH2（水溶）；当pH>10时，开始从溶液中析出不溶性的RNH3，此时RNH3＋急剧减少。从所做试验结果也可得到证实。在固定十二胺用量200g／t时，pH值由0依次到7，脉石矿物收率随之增加；pH值超过7以后，脉石矿物的收率则迅速下降。其最佳反浮pH值在6～7之间。因此，反浮阶段采用自然pH值显然是适宜的。
图2为矿浆在自然pH值时，十二胺用量对反浮过程的影响曲线。从图中可以看出：随着十二胺用量的增大，精矿中SiO2含量下降，其降低率明显增大；当十二胺用量超过250g／t时，由于矿浆中胺离子浓度的提高，其在脉石矿物表面的吸附逐渐由静电吸附向“半胶束吸附”转移，电动电位符号改变，吸附与解吸平衡。结果精矿中SiO2含量及精矿中SiO2降低率分别逐渐趋于同一水平。此时再继续增加胺用量已失去实际意义。因此，在考虑确保高纯镁精矿的数质量前提下，将反浮中十二胺用量选定在250～300g／t范围内，对整个分选过程无疑是有益的。图2 自然pH值时，十二胺用量对分选指标的影响
曲线1－精矿SiO2降低率 曲线2－精矿中SiO2含量
（三）正浮菱镁矿过程中pH值的调节
研究表明，菱镁矿的电动电位在pH值为3.8～11.0范围内为正，其电动电位值在11.9～53.7mV之间波动（图3曲线1）。因菱镁矿为可溶性矿物，故大多数Mg2＋离子可从表面转移到溶液中；有极少量CO32－离子在提高溶液的pH值后同溶液中的H＋离子形成H2CO3;一部分H＋离子作为双电层中相反的荷电离子被吸附在菱镁矿表面。当增大溶液的pH值时，菱镁矿表面晶格离子的溶解度减小，电动电位值下降。在碱性范围内菱镁矿的电动电位号仍为正，此条件下矿物表面形成MgOH＋化合物。其吸附活性点数量发生明显变化。图3曲线2是以氧化石蜡皂（用量400g／t）作捕收剂考查pH值对菱镁矿可浮性影响所得到的结果。试验发现，pH值在6～8之间浮选效果极差，这可能关系到聚合层中捕收剂的吸附作用问题。而当pH值在8.5～11.0之间时，浮选效果最佳。因此，可以肯定pH值的调整对整个正浮菱镁矿过程具有十分重要的意义。图3 菱镁矿的电动电位及可浮性
曲线1－菱镁矿的电动电位
曲线2－pH值与菱镁矿的可浮性关系
（四）水玻璃用量
水玻璃是一种常用的脉石矿物抑制剂。其抑制作用随胶态硅酸成分{(SiO2)m·yH2SiO3·xSiO32－}2xH＋的增加而提高。本扶研究中，水玻璃用量为750～1250g／t，从试验结果得到，当用量增至1000g/t时，其高纯精矿中SiO2的含量可下降到0.04%，SiO2降低率可达到99.43%。显然，这一指标是令人满意的。
研究表明，水玻璃在水溶液中，其水解－复合平衡如下：在中、碱性矿浆内，水玻璃主要以[SiO(OH)3－]及[SiO2(OH)32－]的形式在矿物表面吸附。尽管矿物表面有时呈负电性，但这些组份仍可在其表面吸附而使表面负电性增强。水玻璃的这一特性，决定了它在菱镁矿分选过程中的重要地位。试验研究还得出，在菱镁矿浮选时，水玻璃与六偏磷酸钠混合使用，则更能发挥水玻璃的抑制作用。
（五）捕收剂氧化石蜡皂
从菱镁矿浮选的大量研究得出，未饱和和饱和的脂肪酸及其皂类可作为它们的捕收剂。
脂肪酸及其皂类是弱电解质，在水中解离为RCOOHROOO－＋H＋，其解离常数随烃链加长而减少。烃链长短对其捕收性能产生影响。研究还表明，在一定范围内，烃链中碳原子数目的增加，将使其捕收能力提高。但烃链过长，由于药剂溶解度降低，又将导致在矿浆中的分散不良，而降低捕收性能。氧化石蜡皂的烃链O15～O40，它在浮选过程中起捕收作用的主要成份为羧酸，因此，它表现出化学活性大，凝固点低以及较强的捕收能力和选择性等优点。
在试验研究中，矿浆pH值调整至9，在温度22℃下进行浮选。从试验结果得知，氧化石蜡皂在320～560g／t之间变化时，所得到的高纯精矿MgO的品位基本保持在相同水平，均可这47%以上（熟料MgO>98%）。加大氧化石蜡皂的用量，仅对高纯镁精矿的产率发生影响。显示出氧化石蜡皂的上述优点及特性。因此，在正浮菱镁矿过程中采用氧化石蜡皂作为捕收剂是可行的。
（六）低温浮选捕收剂
众所周知，氧化石蜡皂作为捕收剂，其缺点是对矿浆温度有较大的敏感性，低温浮选时效果不佳。一般，矿浆温度要求控制在25℃左右，这样给常年平均气温偏低的东北地区使用氧化石蜡皂带来一定困难，且会增加能耗。因此，寻抟一种利于低温浮选的新型捕收剂：以降低能耗和选矿成本，是十分必要的。
在对几种新药剂的初步研究后发现，W捕收剂具有较好的低温浮选性能。在其用量550g／t，矿浆温度为13℃时进行的试验结果表明，在工艺流程相同的情况下，使用W捕收剂比氧化石蜡皂所取得的指标十分接近。W捕收剂用量为550g/t，浮选温度13℃的浮选结果列于表2。
表2 W捕收荆(13℃)浮选试验结果上述对W捕收剂的探索试验，无疑为开辟菱镁矿浮选新药剂打下了一个良好基础。还有特于今后进一步深入研究。
四、结语
（一）桦子峪低品级菱镁矿矿物组成较为简单。菱镁矿与主要脉石矿物的物性差较大，有利于获得高纯产品。研究确定的一粗一扫反浮硅酸盐矿物和一次正浮菱镁矿的造别流程，流程简单，选矿成本较低、分造指标良好。其中高纯镁精矿MgO含量47.48%(熟料MgO>98%)，次精矿MgO含量44.35%（熟料MgO>88%）。两产品中的高纯镁精矿可用来生产高纯镁砂，次精矿也可加以利用。从而为该地区低品级菱镁矿的合理开发利用找到了一条新途径。
（二）在反浮选过程中，矿浆在自然pH值时使用十二胺可有效地排除硅酸盐类脉石矿物。调整pH值至碱性范围（8.5～11.0），加入水玻璃能选择性地改变菱镁矿和脉石矿物表面的负载状态，是造成菱镁矿良好可浮性的先决条件，进而在使用氧化石蜡皂作为捕收剂时，获得理想的高纯产品。
（三）对新型W捕收剂的探索试验，可望在进一步的研究中，在低温浮选时获得更好的结果。
桦子峪菱镁矿矿石选矿工艺探讨
2019-02-20 14:07:07
一、前语
1983年，咱们要点研讨了桦子峪菱镁矿I级品(即第三层矿)矿石的物质组成。跟着国际市场对高纯镁砂需求量的添加， 为了扩展矿山矿产资源的使用规模，冶金部矿山司给我院下达了对桦子峪低等第(Ⅱ、Ⅲ)矿石的使用研讨。为合作选矿研讨工作的进行，咱们对低等第矿石的矿藏组成及解离性，元素在矿石中的赋存状况等进行了研讨。并结合选矿试验数据，证明晰矿石特性对选矿作用的影响。
二、矿床地质概略
桦子峪菱镁矿是大石桥-海城菱镁矿的一个矿区。矿体赋存于远古界辽河群大石桥组中，呈厚层状或似层状产出。近矿围岩的菱镁矿矿化强弱纷歧，矿体产状与围岩共同，矿体中散布着巨细纷歧的白云岩残留体。
三、矿石特性
（一）矿石矿藏组成
经镜下判定并测算及x射线衍射分析，查明晰矿石的矿藏成分及其含量(见图1，图2，图3和表1)。本区各等第矿石矿藏组成最首要的不同是方解石仅存在于低等第(Ⅱ，I)矿石中。菱镁矿呈白、灰白、灰黑等色 并呈半自形或它形晶， 少量呈板状自形晶。晶粒一般为0.5厘米左右，少量晶体大者选lO多厘米， 小者小于1毫米。经电子探针分析， 各等第矿石中菱镁矿晶体内遍及散布着细粒自云石包裹体，但不同等第矿石菱镁矿晶体中所含包裹体的粒径纷歧样。I级品矿石中所含包裹体的粒径大都小于8微米(见图4a)。Ⅱ、Ⅲ级品矿石中所含包裹体的粒径大都大于15微米(见图4c)。菱镁矿晶体中还遍及散布着类质同象混入物钙(见图4a，图4c)，但含量甚微。自云石为白、乳白、灰黑等色，晶粒一般在O.1～2毫米，呈团块状、脉状不均匀散布。石英常散布于白云石脉体中。滑石、含铁斜绿泥石互相严密迹生。透闪石、方基石往往被滑石和含铁斜绿泥石告知呈残留体零散散布于矿石中。褐铁矿系黄铁矿氧化后的产品，因而二者严密连生，呈星点状散布。方解石呈细脉状或呈薄膜状散布于矿石裂隙中。
（二）矿石组成矿藏的嵌布特性和嵌镶联系
在碎矿和磨矿过程中，矿石组成矿藏单体解离的难易程度，首要取决于矿藏的嵌布特性和连生矿藏之间的嵌镶联系。
经测算得知， 各等第(粗粒级：－20～＋2mm}中粒级：－2～＋0.2mm细粒级：－0.2～＋0.02mm)矿石中菱镁矿嵌布粒度相同(见图5 )，即95% 以上为中一粗粒(d＞0.2mm )嵌布。脉石矿藏白云石、滑石、方解石、含铁斜绿泥石、石英等呈细一中粒(d＞0.02mm )嵌布(见图6 )。各等第矿石中菱镁矿与脉石矿藏白云石(见图4e，4f)、滑石、含铁斜绿泥石(见图4g)， 方解石和石英等连生时， 互相间呈规矩或不规矩毗邻嵌镶。因为这些脉石矿藏的物理性质同菱镁矿的相差较大， 在碎矿和磨矿中，它们易与菱镁矿解离构成单体矿藏， 而白云石，方解石等的物理性质与菱镁矿的较挨近，且同菱镁矿接触面间的结合力比较大， 故解离性较差。（三）元素的赋存状况
矿石中有害元素钙 铁、硅等的赋存状况，直接影响分选作用。假如各有害元素会集存在于不同的脉石矿藏中，则可经选矿，使之排入尾矿。假如它们呈类质同象置换办法进入菱镁矿晶格中，则将伴随菱镁矿进入精矿中假如它们以细粒机械包裹物存在于菱镁矿品体中，若包裹体粒径(即客矿藏颗粒)较大，矿石细磨后，则可使之解离为单体颗粒，进行分选，若粒度过细，则不能解离成单体颗粒，而将被菱镁矿带入精矿中。
有害元素钙以下述三种办法存在于矿石中： 以矿藏的根本组成元素存在于自云石(CaMg[CO3]2)，方解石(CaCO3)中；以类质同象混入物办法存在予菱镁矿晶体中；以白云石细粒机械包裹物存在于菱镁矿晶体中。
有害元素铁在各级矿石中， 除极少量以美质同象混入物办法存在于菱镁矿晶体中(见图4b)外，首要会集于含铁斜绿泥石和黄铁矿、褐铁矿等含铁矿藏中。
有害元素硅首要作为矿藏的根本组成元素，会集散布于石英、柑石、含铁斜绿泥石、方柱、透闪石等脉石矿藏中。
四、矿石特性对选矿产品质量的影响
等第矿石的化学组分(见表2 )和矿藏组成(见表1)根本相同，仅含量各异，而选别作用却不尽相同(见表3 )。如前所述， 各等第矿石组成矿藏的嵌布特性和连生矿藏间的嵌镶联系也完垒相同，因而影响精矿质量的仅有要素是以娄质同象替换办法存在于菱镁矿品体中的钙量多少和不均匀散布于菱镁矿晶体中的白云石包裹体的巨细。假如类质同象混入物钙较多，而白云石的包裹体粒径小，那么菱镁矿携带入精矿中的CaO量则大，反之， 则小。
为了了解各等第矿石精矿产品J扣菱镁矿单体内的CaO含量，使用矿石组成矿藏溶解的不同， 将镁精矿浸泡在冷稀中。方解石和白云石粉末遇冷稀均能发作反响而溶解，而菱镁矿粉末难与冷稀反响，构成残渣。因而，将钱精矿浸泡必定时刻后，精矿中的夹杂物方解石和自云石不复存在，而菱镁矿晶体中的娄质同象混入物钙和呈纤细机械包裹体的白云石被保存其问。将残渣竹 化学分析， 可断定CaO的含量(见表4 ) 此部分禽Ca0的矿藏用机械选矿办法无法排赊。经扫描电镜能谱分析可知， 各等第矿石中菱镁矿晶体所含类质同象混入物钙的量均极微，不是影响各等第矿石精矿质量差异的要素。
I级品矿石中之所以不能选出高纯镁精矿，是因为菱镁矿晶体中的自云石包裹体粒径编小，矿石细磨后，仍不或许解离而构成单体矿藏}能从Ⅱ、Ⅲ级品矿石中选出高纯镁精矿，是因为菱镁矿晶体中的白云石包裹体粒径一般都比较大，矿石细磨后，部分大粒径包裹体取得解离，构成单体白云石，被排人尾矿。
参考文献
[1]鞍山冶金地质勘探公司， 桦子峪菱镁矿床东段勘探陈述，1964年10月。
[2]刘守武、何先池，论大石桥式菱镁矿矿石，武汉钢铁学院学报，1985年，第2期。
[3]何洁联， 桦子峪菱镁矿矿石的物质组成与特性，l983年1月。
碳化法处理隐晶质菱镁矿
2019-02-21 08:58:48
我国是菱镁矿资源大国，可是我国镁资源的使用与国际先进国家比较还存在着不少距离。菱镁矿因为较高的耐火性、粘结性及其它优秀的物化特性，而被广泛用于冶金、建材、化工、轻工、农牧及金属镁提炼等范畴。而我国隐晶质菱镁矿储量有限，故一向未被归入发展计划。因而，使用隐晶质菱镁矿出产高纯氧化镁具有很大的现实含义。
隐晶质菱镁矿矿石的选别可选用选矿办法、化学办法。因为隐晶质菱镁矿矿石中基质细密坚固，微细嵌布，杂质含量高，且有广泛类质同象，难以实现矿藏单体解离，实践分选困难较大，选用化学办法处理，不只耗酸量大、本钱高，并且会形成镁的丢失；选矿办法难以进步档次，不能制备高纯氧化镁。
化学办法处理菱镁矿，是将矿石先进行煅烧，以进步其表面活性和增大溶解度，然后用或硝酸、硫酸、铵盐、碳酸氢盐等浸取剂进行浸取，再依据镁与杂质浸取程度的不同，选用不同办法将杂质沉积，别离出去，最终取得高纯MgO产品。因为碳化法具有选择性强、不具腐蚀、回收率高级长处，因而本文选用碳化法对菱镁矿进行提纯。
一、矿样及试验流程
（一）质料预备
从矿山送至试验室的块矿粒度巨细为50mm左右，进入150×200颚式破碎机进行中破，然后进入60×100颚式破碎机进行细破，再进入XPS－Φ250×150辊式破碎筛分机进行破碎。这时从排矿口出来的矿石的粒度大约在0～2mm左右，能够进入振荡磨磨矿，进行单体解离。矿石成分分析如表1所示。
表1 矿石成分分析（质量分数）/%SiO2Fe2O3CaOMgOAl2O3IL10.790.293.1240.040.0645.65
（二）试验流程
试验流程如图1所示。
图1 工艺流程
二、试验
（一）煅烧试验
选用柠檬酸活性法表征轻烧氧化镁的反响活性。办法为：称取100g菱镁矿粉，装入刚玉坩埚后置于马弗炉中，接通电源开端升温。当炉温升至指定温度时开端计时，抵达指定时刻后封闭电源，天然冷却至室温。用分析天平称取1.00g轻烧粉置于100mL烧杯中，参加50mL、0.2mol/L柠檬酸溶液进行中和，丈量其反响活性，用酚酞作指示剂，记载中和柠檬酸溶液所需时刻，中和时刻最短者其活性最高。
1、煅烧温度的影响 别离将菱镁矿和石灰石别离放入温度为700、750、800、850、900℃管式炉内，煅烧2.5h。研讨不同温度下菱镁矿煅烧后固体产品的活性，为了得到高反响活性的菱镁矿轻烧粉，有必要对煅烧条件进行操控。菱镁矿轻烧粉活性（以中和时刻表现）与煅烧温度的联系如图2所示，能够看出煅烧温度为800℃时活性最高。
图2 煅烧时刻为2.5h时煅烧温度与菱镁矿轻烧粉活性的联系
2、煅烧时刻的影响 将菱镁矿放入炉温为800℃的管式炉内，研讨不同煅烧时刻对菱镁矿煅烧后菱镁矿轻烧粉活性（以中和时刻表现）。
跟着煅烧时刻的添加，MgO的比表面积变小；并且煅烧时刻大于1h后，MgO的比表面积急剧变小。因为煅烧时刻变长，小晶粒的MgO在分子内聚力效果下彼此结组成密布的大晶粒，MgO晶粒长大，气孔被密布的晶粒围住，使MgO的比表面积变小，煅烧时刻越长，这种改变越大。从图3能够看出，菱镁矿轻烧温度应操控在800℃、轻烧时刻为2.5h，在此条件下取得的轻烧MgO粉活性最高。
图3 800℃时煅烧时刻与菱镁矿轻烧粉活性的联系
（二）矿样碳化进程的影响要素
1、消化时刻的影响 矿样处理条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，CO2通气时刻：3min，固液比：60∶1。
表2 消化时刻对MgO回收率和档次的影响消化时刻/minβCaO/%βMgO/%γ产率/%ε回收率/%0
10
20
30
600.58
0.51
0.44
0.31
0.3298.53
98.61
98.67
99.41
99.4034.85
34.85
40.92
45.47
45.8846.60
46.64
54.79
61.34
61.56
由表2能够看出，产品中CaO的含量随消化时刻添加而削减，产品中MgO的含量随消化时刻添加而添加，因为跟着时刻的添加，MgO的溶解添加，可是因为CaO含量有限，只能溶解一部分，所以MgO含量的添加使得CaO的含量相对削减。但消化时刻超越30min， MgO的档次和产率改变不大，因而，持续添加消化时刻含义不大。
2、碳化时刻的影响 矿样处理条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，消化时刻：30min，固液比：60∶1。
表3 碳化时刻对MgO回收率和档次的影响消化时刻/minβCaO/%βMgO/%γ产率/%ε回收率/%2
3
4
50.80
0.31
0.44
0.6298.22
99.41
98.67
98.3533.33
45.45
48.48
48.4844.44
61.34
64.94
61.73
从表3可知，碳化时刻对CaO的含量，MgO的含量及产率都有必定的影响，碳化时刻过短，形成MgO的消化不完全，MgO的档次低。碳化时刻过长溶解的CaO增多，使得MgO的档次相对下降，无法到达制备高纯镁的要求。碳化时刻以3min为宜。
3、液固比的影响 条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，CO2通气时刻：3min，消化时刻：30min。
表4 液固比对MgO回收率和档次的影响消化时刻/minβCaO/%βMgO/%γ产率/%ε回收率/%40∶1
50∶1
60∶13.0
3.5
0.3198.55
98.61
99.4166.67
60.61
45.4589.18
81.12
61.34
固液比也对CaO的含量，MgO的含量及产率有必定的影响，液固比过大，则会添加碳化和过滤负荷，并发作很多废液，能耗增高；液固比过小，则消化不完全，残渣率高，糟蹋MgO灰。据材料记载，一般溶液中的MgO含量为7～9g/L。
（三）二次碳化
碳化的意图是往消化料浆中通入CO2，经过碳化反响使Mg（OH）2 、Ca（OH）2转化成CaCO3和Mg（HCO3）2 ，并经过抽滤CaCO3与Mg（HCO3）2 而完结钙镁的有用别离，则其主要影响要素有碳化温度、碳化时刻和终态pH值，且终态pH值是衡量钙镁是否有用别离的关键性目标。因为Ca（OH）2碱性较Mg（OH）2稍强，且CaCO3比Ca（OH）2难溶，Mg（OH）2比MgCO3难溶，Ca（OH）2应先吸收CO2而碳化为CaCO3，当其碳化完全时，pH值即由始态的12降至9.5，接着Mg（OH）2便开端碳化，其碳化分两步进行，当pH值降至7.1时发作下列反响：
Mg（OH）2＋CO2＋2H2O＝MgCO3＋3H2O
MgCO3＋3H2O＝Mg（HCO3）2＋2H2O
Mg（OH）2简直完全转化为Mg（HCO3）2。终态pH值既不能太高，也不能太低。若pH值太高会形成Mg（OH）2碳化不完全，MgO产率低；若pH太低会发作副反响CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca（HCO3）2，影响钙镁的有用别离，MgO质量下降，CaO含量超支，所以碳化的终态pH值以7.0～7.1为宜。
将第一次碳化所得的碳酸镁沉积物加水进行第2次碳化。第2次碳化进程中pH值及钙、镁含量改变状况如表5。
表5 二次碳化pH值与钙镁含量改变的状况时刻/apH值CaO/（g·L－1）MgO/（g·L－1）20
40
60
808
7
6.8
6.50.043
0.032
0.02
0.0124.09
5.97
6.22
6.97
二次碳化时的投料是比较纯的MgCO3，因而碳化时刻较短。只需碳化液中Mg2＋含量根本不变，即可中止碳化，以保证高纯氧化镁的质量。
三、结语
经过试验标明，提取MgO的最佳工艺条件为：煅烧温度：800℃，轻烧时刻2.5h，振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，消化时刻：30min，CO2通气时刻：3min，固液比：60∶1，二次碳化的pH值为7.0。取得了灼减为零时MgO档次大于99.41%的高纯活性产品，MgO回收率达61.34%。
碳化法具有选择性强、不具腐蚀、易于操控等长处，且工艺相对比较简单，产品质量安稳，适宜于工业化出产，有很大的发展前景。
菱镁矿的煅烧及镁制品的加工
2019-01-21 09:41:38
菱镁矿(MgC03〕经煅烧后成为熟料产品，根据其煅烧温度不同而分为轻烧镁和重烧镁。菱镁矿经700~ 1000℃低温煅烧，菱镁矿中C02尚未完全析出，所得产品为轻烧镁或称活性氧化镁。轻烧镁具有很高的活性和粘结性，是生产高体密镁砂的理想原料。
菱镁矿加热到1400 ~1800℃时，C02完全失去，氧化镁形成方镁石，即成为重烧镁。它具有很高的耐火度，其熔点可达2800℃。通常所说镁砂是指具有一定颗粒组成的重烧镁，是由重烧镁破碎而成的。
一文了解三大耐火原料之一——菱镁矿
2019-01-03 10:44:25
近年来，耐火材料在国民经济高速发展的带动下，产业规模快速扩张。中国已成为世界耐火材料的生产和出口大国。耐火材料行业发展与国内矿产资源的保有量休戚相关。中国的菱镁矿资源丰富，作为三大耐火原料之一的菱镁矿支撑着中国耐火材料近十年的高速发展。
菱镁矿简介
菱镁矿是镁的碳酸盐矿物，根据结晶状态的不同，分为晶质菱镁矿和非晶质菱镁矿。晶质菱镁矿为菱面体结晶，非晶质菱镁矿为胶体形态。前者具有完全的解锂，后者一般呈致密块状，硬度稍高，断口为明显的贝壳状。菱镁矿资源分布
世界范围内，菱镁矿分布不均，主要集中在俄罗斯、中国、朝鲜、澳大利亚和巴西五个国家内，其中中国占比21%，仅次于俄罗斯位居世界第二。在中国，菱镁矿资源分布也不均衡，大部分集中在辽宁省。仅辽东各菱镁矿储量即占全国的三分之二以上，其次为山东省。菱镁矿的加工
1选矿
菱镁矿选矿的目的是除去其有害物质和提高矿石品级，具体说就是解决硅酸盐矿物与菱镁矿以及菱镁矿与白云石的分离问题。目前，菱镁矿的选矿主要为热选、浮选、化学选矿等方法。
热选工艺浮选工艺碳化法工艺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矿熟料。
工艺：在煅烧过程中，菱镁矿里的杂质，如SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等能与氧化镁形成各种结晶质的和玻璃质的矿物，另外CaO在煅烧时呈游离状态，易吸收水分形成Ca(OH)2或其他化合物，从而影响耐火制品的耐火度、烧结性能、荷重软化温度、耐压强度等。
菱镁矿的应用
由于菱镁矿的煅烧产品具有不同的化学性质和特性，因此用途也不一样。轻烧镁主要制造胶凝材料，如含镁水泥、绝热和隔音的建筑材料，也可做陶瓷原料。将轻烧镁进行化学处理后，可以制成多种镁盐，用作医药、橡胶、人造纤维、造纸等方面的原料。镁水泥复合轻质墙板
重烧镁是典型的碱性耐火材料，耐火度高达1920-2120℃，对各种熔融金属和炉渣的抗腐蚀性强。重烧镁作冶金工业的耐火材料，用于制造镁砖、铬镁砖、镁砂、冶金粉等。镁砖
电熔氧化镁主要用作冶炼特殊合金钢、有色金属和贵金属的中高频感应电炉炉衬、镁坩埚，它还可作高温电气绝缘材料。菱镁矿六大应用领域
从低品级菱镁矿中提取高纯氧化镁的研究
2019-01-24 09:36:25
Abstrac：The carbonization soakingof low2grade granularmagnesite is studied. Themineralproperty and light baking performance ofmagnesite, the digestingprocessofMgO aswell as the technologicalparametersof carbonization soaking are investigated. With the carbonization soaking of magnesite, high2grade MgO has been obtained, which contains 99% ofMgO。
我国镁矿资源非常丰富 ,采用碳化法生产轻质碳酸镁的工艺依据矿石性质不同而分为两种：白云石碳化法和菱镁矿碳化法。白云石碳化法生产工艺成熟，但由于碳化浸出过程存在钙含量较高的问题，所以该工艺生产高纯产品受到限制。随着冶炼技术的不断发展,冶金过程中的许多特殊作业趋向于使用高纯度镁砂来大幅度提高耐火制品的寿命，降低生产成本。同时由于高品级菱镁矿的大量出口，因此导致镁矿资源的综合利用问题日益显著。为此，笔者采用低品级菱镁矿粉矿进行碳化法提取高纯氧化镁 (wMgO大于 99%)的工艺研究。试验中，对菱镁矿的矿石性质及轻烧性能、氧化镁的消化过程和碳化浸出的工艺条件和参数进行了研究,并用所获高纯碱式碳酸镁生产出高纯镁砂。
一、矿石性质研究与工艺流程
试样的矿物组成比较简单 ,主要矿物为菱镁矿和白云石,次要矿物为滑石、绿泥石;微量矿物有石英、褐铁矿、黄铁矿、磷灰石等。MgO在矿石中主要作为独立矿物的基本组成形式存在于矿石矿物菱镁矿和脉石矿物白云石、滑石和斜绿泥石中。CaO以两种形式存在于矿物中:一种是以形成独立矿物的基本组成形式存在 ,如白云石、磷灰石 另外一种是以白云石微细包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。SiO2亦以两种形式存在于石英、滑石、斜绿泥石、透闪石、方柱石等脉石矿物中，另一种是以石英和硅酸盐矿物细微机械包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。
粒度筛析结果表明，wSiO2，wAl2O3在细粒级(－150目 )中略为偏高。wMgO，wCaO，wFe2O3在各粒级中变化不大，与多元素化学分析结果相近。化学分析结果见表1。本试验工艺流程见图1。二、试验结果与分析
（一）煅烧试验
天然菱镁矿在碳化过程中不能直接与二氧化碳起作用，碳酸仅对具有活性的氧化镁起反应，因此需将矿石在高温设备中轻烧，使菱镁矿逸出二氧化碳，生成具有活性的氧化镁。煅烧反应如下：
菱镁矿（WMgCO3约为90%） 轻烧料（WMgO大于90%）＋CO2↑ （1）
为使氧化镁易于消化和碳化，对试样进行了差热分析。差热分析结果表明，试样中MgCO3的初始热分解温度为666℃。根据失重曲线可知，700℃以上。由于轻烧氧化镁的活性与煅烧温度和时间有关，故将温度控制在700～850℃之间，并在不同保温时间内进行煅烧条件试验。图2示出了温度和时间对菱镁矿灼减的影响。结果表明，菱镁矿的灼减随温度升高和时间延长而增大。为保证轻烧料不欠烧也不过烧，并具有较高的活性，最佳煅烧温度应控制在800℃，煅烧时间为1.5h。（二）消化试验
许多厂家的生产实践表明，采用白云石生产轻质碳酸镁的工艺中,白云石煅烧后，矿石中含量约30%的CaO与水反应生成Ca (OH)2，矿石自然 裂 解，wMgO为20 %也易与水作用生成Mg(OH)2，因而无需采用细磨工艺。本试验从节约能耗的角度出发 ,将菱镁矿破碎至较小粒级后进行煅烧、消化试验，以探索消化工艺的最佳工艺条件。消化过程的化学反应式如下：
MgO＋H2O→Mg(OH)2 （2）
轻烧料中的氧化镁在水溶液中转化为氢氧化镁的过程与反应浓度、温度、时间等因素有关，同时与粒度有关。本试验的消化试样为小于2mm粒级的轻烧粉料。
1、消化浓度
将试样放入80℃水中，搅拌4min后过滤，分析不同浓度对消化率的影响。由试验结果得知，消化过程浓度大，转化率低,当浓度低于20%时 ,消化率的变化不大 ,故取消化浓度为 20%进行下面的试验。
2、消化时间
由于浓度试验消化率较低 ,故消化时间试验时增强了搅拌 在消化温度为 ℃、浓度为，80 20%的条件下进行了试验。时间变化对消化率的影响见图3。图3中曲线表明，消化反应时间的增加，对消化率的影响比较明显。消化时间超过12min,消化率已达98%以上。3、消化温度
在试验浓度和时间相对稳定的条件下，温度对消化结果的影响见图4。由图4看出，氧化镁转化成氢氧化镁的过程受化学反应控制，提高反应温度，可加快反应速度，消化温度的提高，对消化过程的影响极为明显。适宜的消化温度应控制在80℃以上。（三）碳化浸出试验
将氢氧化镁转化成碳酸氢镁，是以适量的二氧化碳为浸出剂，在特定的浓度、温度条件下进行反应，不同的时间和压力对浸出结果影响较大。其化学反应式如下
Mg(OH)2＋CO2＋H2O→Mg(HCO3 )2＋H2O （3）
借鉴前期做过的工作,在常温常压条件下对消化后的试样进行了碳化浸出试验，进塔液nMgO为18.62g /L, cCO2为33%,在浸出过程中定时抽取泥浆过滤，分析碳酸氢镁溶液中WMgO，试验结果见图5。图5中下部曲线表明，试样粒径较大，碳化时间较长。超过90min后氧化镁的转化率增加不明显，浆液中nMgO为7.8g/L。为此，在上述浸出工艺条件相对稳定的条件下，降低进塔液中氧化镁的浓度进行了试验。由图5中上部曲线可知，随着进塔液中的氧化镁浓度的降低，转化率升幅较大，碳化反应至90 min时，MgO的转化率达84.01%，回收率为80.97%。（四）热水解试验
碳化浸出过程实现了目的组分由固相到液相的转移。经固液分离、滤去残渣，将滤液 (重镁水 )加热，使碳酸氢镁转型生成碱式碳酸镁。化学反应式如下：
5Mg(HCO3 )2→4Mg(OH)2·Mg(OH2 )·4 H2O＋6 CO2 ↑ （4）
根据上式，在滤液加温至沸腾温度时进行了热水解时间对母液 (废镁水 ) 中氧化镁含量影响的试验。试验结果表明，随时间的延长，母液中氧化镁浓度随之降低。超过5 min后，母液中nMgO均为0.18 g/L，故热水解过程控制为滤液加热至沸腾温度后继续保温 5 min。过滤烘干后的碱式碳酸镁产品多元素化学分析及氧化镁回收率如表2所示。三、结论
（一）采用碳化法浸出工艺处理低品级菱镁矿粉矿,可获得灼减为零时wMgO为99.31%的高纯轻质碳酸镁。氧化镁回收率为80.97%。经烧结工艺处理 ,可获得氧化镁含量为 99.21%，体积密度为3.38g/cm的高纯烧结镁砂。
（二）常压二氧化碳浸出工艺生成的轻质碳酸镁中氧化钙含量较前期加压试验最终产品的CaO品位略有升高。
（三）由于菱镁矿碳化浸出过程中未采用磨矿工艺 ,试样粒径较大 ,故氧化镁的转化率和回收率不近人意。当粒度变小后进行研究,浸出液中氧化镁的转化率指标非常理想。
硼镁矿选矿技术
2019-01-21 18:04:49
根据不同的矿石类型，采用不同的选矿方法。
一、硼镁石型
辽宁地质中心实验室曾对这一类型的辽宁后仙峪硼矿的矿石进行了浮选中间试验。试验矿石采用经过手选后剩下的中矿，B2O3含量为7%～8% 。
浮选工艺控制条件为：给矿粒度3～0 mm，Ⅰ段磨矿细度－200目占40%，分级溢流浓度25%；Ⅱ段磨矿细度－200目占75%，分级溢流浓度14% 。浮选矿浆pH值为6.5～7.0，浮选温度40℃左右。
二、硼镁石－磁铁矿－蛇纹石型
此类矿石主要矿物为硼镁石、磁铁矿和蛇纹石。硼镁石以纤维状为主，浸染粒度一般为0.05～0.10 mm。磁铁矿浸染粒度0.30～0.1 mm，且与硼镁石紧密共生。采用弱磁选或弱磁选－浮选联合流程。图1是辽宁凤城二台子硼矿的阶段磨矿阶段、磁选的单一弱磁选流程。
三、硼镁石－碳酸盐型
吉林集安高台沟硼矿的主要矿物为硼镁石、蛇纹石、菱镁矿，此类型硼矿可采用优先或混合浮选两种方法。如图2和图3。
四、硼镁石化硼镁铁矿－磁铁矿
此类矿石中，硼镁铁矿、磁铁矿和蛇纹石为主要矿物。根据它们的比磁化系数，采用弱磁－强磁的全磁选流程，可获得硼镁铁精矿。硼铁的分离率可用电炉熔炼－加压碱解法、直接还原－磁选法。
五、含铀硼镁铁矿化硼镁石－磁铁矿型
该类矿床主要有用元素为铁、铀、硼、镁。辽宁翁泉沟铀铁硼矿床就属此类。其选矿方法步骤是：以湿式弱磁选收磁铁矿；以重选回收晶质铀矿，并得到硼镁铁精矿；以水力旋流器分级获得硼精矿，总选别工艺流程如图4。
此外，“八五”期间由东北大学等单位进行的“硼铁资源综合利用——硼铁矿高炉分离生产含硼生铁及富硼渣技术研究”，使高炉铁硼分离，富硼渣活化、提硼，硼、铀分离及铀的治理等重大技术关键已取得了很大进展。
从菱镁矿生产高品质镁盐系列产品的新工艺
2019-01-25 10:18:57
我国菱镁矿资源十分丰富，其储量约为20亿吨，居世界之首，其中可开采储量为10亿吨。目前由菱镁矿生产的镁产品主要为轻烧镁粉及各种耐火材料，缺乏高附加值镁产品，特别是随着冶金工业技术的进步，其耐火材料的用量日益减少，故以菱镁矿为原料生产耐火材料的企业经济效益均普遍下降。然而，随着化学工业的飞速发展和环境保护标准的日益严格，镁制品在塑料、橡胶、印染、造纸、医药、农业、环境产治理等领域中的用量却保持稳步增长。如何充分利用我国得天独厚的镁资源优势，开发并生产出能满足市场需求的镁盐系列产品，将镁资源优势转化为经济优势，对于菱镁矿企业的长远发展具有十分重要的现实意义。 清华大学核能技术设计院在市场调研的基础上所开发的由菱镁矿生产硫酸镁、氧化镁、碳酸镁及氢氧化镁等系列产品新工艺，具有技术路线先进、工艺合理等一系列优点。该工艺生产的硫酸镁产品纯度高，达到医药级的质量要求，并且结晶大小得到控制，可根据市场情况生产不同的晶型产品。碳酸镁及氧化镁是以硫酸镁为起始原料的，由于原料的纯度高，因此下游产品的纯度相应得到提高，采用该工艺可得到医药级的碳酸镁及硅钢级的氧化镁。氢氧化镁产品更体现该工艺的灵活性，除生产高纯度的氢氧化镁产品外并延伸到高纯度氟化镁等。在设备方面干燥系统采用连续化系统，保证了产品质量的稳定。同时整个工艺可根据市场情况调整各产品的生产量，因此该项目具有很强的抗风险能力。 我们通过与我国技术力量较雄的国有大型镁矿山这一山东恒欣镁业公司合作，建成了年产6000吨规模的生产示范厂。目前正在进行了试生产，市场良好。现有意与国内具有菱镁矿资源的大型企业合作扩建成2万吨的镁盐生产厂，为把我国的资源优势转变为经济优势而作出贡献。 技术指标及应用说明 主要的产品硫酸镁达到医药级的产品质量要求，氢氧化镁达到阻燃级产品质量的要求。碳酸镁及氧化镁达到工业一级品的质量要求。硫酸镁主要用于味精发酵，食品添加剂及医药等领域，；氢氧化镁主要用于塑料材料、涂料等的燃；碳酸镁及氧化镁重要用于橡胶等日用化工品的添加剂，陶瓷或电子产品中使用的填料。 碳化硅结合棕刚玉耐磨砖制作工艺 原料重量百分比级成为粒度1~3mm的棕刚玉33%~37%，粒度≤1.2mm的棕刚玉12%~17%，粒度≤0.088%碳化硅20%~24%，粒度为1~5mm的三氧化二铝7%~11%，粒度为0.088mm的三氧化二铝16%~20%，饱和磷酸水溶液的用量为固体用量的6%~8%，烧结温度为650~700℃。制作工艺和现有技术相比，具有耐高温性能好，热振稳定性好，耐急冷急热，抗化学腐蚀，耐压、耐磨损性好等特点，因而具有很好的推广使用价值。
菱锰矿砂
