滑石加工工艺方法浅析

杨辉

咸阳非金属矿研究设计院有限公司

【摘 要】根据对国内外滑石矿加工工艺调研与研究，系统阐述了滑石矿的选矿加工和提纯增白工艺方法，及目前各种滑石矿选矿加工和提纯增白工艺方法在行业内的应用情况。

1、引言

滑石是一种常见的三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物，片状结构具挠性，有滑感，绝热、绝缘性强，一组极完全解理，置水中不崩散，无臭，无味，一般呈块状、叶片状、纤维状或放射状，颜色为白色、灰白色，并且会因含有其它杂质而呈多种颜色。化学组成为Mg3[Si4O10](OH)2，耐火度为1490～1510℃。

滑石是热液蚀变矿物。富镁矿物经热液蚀变常变为滑石，故滑石常呈橄榄石、顽火辉石、角闪石、透闪石等矿物假象，摩斯硬度的10个级别中，第一个(也就是最软的一个) 就是滑石。滑石具有良好的耐热、滑润、抗酸碱、绝热、绝缘性强及对油类有强烈的吸附性等优良特性，被广泛用于造纸、化工、医药、军工、陶瓷、油漆、橡胶等工业部门。

滑石矿除含滑石矿物外，还含有白云石、方解石、石英、菱镁矿、蛇纹石、菱铁矿、黄铁矿、绿泥石等矿物。根据这些矿物的含量，滑石矿石可分为碳酸盐滑石、蛇纹石滑石、含绿泥石滑石等。又按其矿石构造的不同，分为块状滑石、片状滑石、纤维状滑石等。

目前，我国的滑石矿选矿工艺和设备较为落后，主要是引进国外滑石矿的选矿提纯工艺和设备。主要的选矿提纯方法有:浮选、手选、静电选矿、磁选、光电检选、选择性破碎和筛分( 优质滑石矿) 等。国外的滑石选矿提纯技术发展较快，早已经用光电选代替了手选来剔除滑石矿中颜色较深的脉石矿物;国外用浮选法、磁选和静电分选来剔除出滑石中的伴生矿物工艺已经得到了广泛的应用[1]。

2、滑石矿的加工工艺

滑石矿的加工工艺方法有很多种，根据滑石矿的成因和种类不同，滑石矿中常常含石英、长石、方解石、白云石和伊利石等伴生矿物，可以根据实际情况灵活地选择滑石矿的加工工艺方法。

2.1 手选法

手选法是滑石矿选别方法中最早使用的一种最简单选矿提纯方法，是利用滑石矿的独特的物理特性而发展起来的一种选矿加工方法。由于滑石矿的结构为片状结构具有挠性，并且有滑感，因此，纯度较高其品质较好的优质滑石矿可通过手选方法将滑石和伴生矿物分选出来，品位越高的滑石矿，滑腻性越好，凭手感极易鉴别。但是此方法只能用于高级别的滑石矿的选别加工，并且对选矿工人的经验要求较高，局限性较大，选别效率低。手选法针对目前国内滑石矿资源的选别已经难于满足要求，很多滑石矿选矿厂已经由传统的手选向现代化选矿技术改进。

2.2 光电法

光电检选是利用滑石和伴生杂质矿物表面光学性质的不同而分选加工的一种方法。光电分选机就是利用滑石的这种性质而研制的一种选别滑石的机器。另外利用滑石在紫外线照射下能发出白色荧光的特征，可利用光电分选机拣出较纯净的滑石。一般采用劳动特克斯621型光选机，如美国塞浦路斯滑石公司用此法将滑石含量为30%的贫矿富集到滑石含量达69%的富矿，最后磨细到0.074 mm进行浮选，获得品位99%的化妆品级滑石[2]。但是光电法的局限性较大，并且对现代化要求较高，在实际工业选矿厂中很难实施和应用。

2.3 电选法

电选法是根据滑石矿石矿物和脉石矿物颗粒导电率的不同，在高压电场中用不同电分选机进行分选的方法，包括电选、电分级、摩擦带电分选、高梯度分选、介电分选、电除尘分选等。如果某种滑石矿含有菱镁矿、磁铁矿、硫磺铁矿或者透闪石等杂质矿物时，利用静电分选机使得滑石矿带负电，菱镁矿带正电，附着于两个极板，使得滑石和菱镁矿分开，使得滑石品质得到提高。电选法可以用于滑石矿的粗选，也可以用于精选和尾矿的扫选[3]。但是电选法能耗较大，并且对滑石中的其它杂质矿物难以分离，有很大的局限性，难以在滑石选矿提纯行业进行广泛应用。

2.4 磁选法

磁选法在非金属行业应用的非常广泛，在许多非金属矿物的选矿工艺中磁选都占较大的比重。滑石磁选法就是根据滑石和伴生矿物的磁性差异，利用磁选设备，在磁力及其它力作用下对有用矿物和伴生矿物进行分选的过程。滑石的磁性较小，而如果滑石矿中伴随有菱铁矿和黄铁矿等磁性较强的杂质矿物，则就可以利用滑石和菱铁矿(黄铁矿、透闪石等)的磁性差异，运用磁选法把滑石和菱铁矿(黄铁矿、透闪石等) 分选出来。有试验证明采用湿式磁选可使滑石精矿含铁量从4%～5%降到1%以下。磁选法和电选法的应用范围有一定的相似性，但是磁选的能耗要比电选法的能耗低很多，因此在含有大量菱镁矿或者黄铁矿等磁性杂质矿物的滑石矿选别时，往往使用磁选而不使用电选对滑石矿进行选别。

2.5 沉淀擦洗法

沉淀擦洗法是在水中加入酸或者某种药剂，利用滑石矿中滑石和伴生矿物在水溶液中的水溶性和沉降速度的不同，而使得滑石与其伴生矿物分开的一种方法。沉淀擦洗法在处理加州滑石-白云石矿石就取得了很大的成功，将其碳酸盐的含量由40%降到了4%以下，选矿后滑石的白度达到了93%～95%，酸不溶物也得到提高达到96.7%，但是这种选矿方法的回收率较低，由于滑石和其伴生矿物的比重相差较小，很可能把滑石也当做伴生矿物选别出去，并且在滑石的某些应用领域，像化妆品等行业，可能会因为沉淀擦洗所引入的酸或者某种药剂没有被完全洗涤去掉，而无法使用。在一定程度上影响了滑石的价值。

2.6 浮选法

浮选法是选矿加工生产中应用最广泛的一种选矿法，是利用矿物表面物理化学性质的差异来进行矿物分选的一种方法。矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。经过一系列工艺处理后的滑石颗粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面，将作为泡沫产品回收，从而使得滑石与伴生矿物分离，滑石品位得以提高。滑石矿浮选常用的捕收剂是煤油，浮选油作起泡剂。甲基异丁基甲醇(MIBC)生成的泡沫较脆，容易获得优质精矿。滑石浮选流程比较简单，大多数滑石矿只需一次粗选、一次扫选、二到四次精选就可获得最终精矿。国内外采用浮选法获得高纯滑石的厂家很多。如美国的温泽公司、加拿大的斯蒂特来等公司就是利用浮选法获得高纯滑石用于化妆品等行业[4～6]。浮选法因其效率高，能耗低，目前是滑石矿选矿提纯应用最广泛的一种方法，应用前景很大，并且在滑石矿选矿提纯方面已经成为一种趋势。

2.7 选择性絮凝浮沉法

絮凝浮沉法是处理泥状细粒度滑石的一种方法，可以利用药剂将细粒的滑石絮凝，然后再进行滑石和伴生矿物的分离。常用的滑石絮凝药剂有赛帕隆、乙烯甘醇和聚乙烯氧化物等。此种方法也可以作为滑石矿浮选方法的前处理阶段，如果添加起泡剂则就是浮选法进行选别[7]。

2.8 流态化静电分选

流态化静电分选和电选法的原理一样，也是利用滑石和伴生杂质矿物表面光学性质的不同而进行分选加工的一种方法，只不过流态化静电分选可用于因粒度过细而产生凝聚样品的分选，对滑石与其伴生矿物电性差异小的样品则不宜选择采用此方法分选[8]。

2.9 煅烧、活化和表面改性

经过润滑剂、偶联剂、分散剂和助剂等浸渍、包覆和烧结，使表面物理化学性质得到改性[9]，得以满足一定的要求。黑滑石通过煅烧活化可以增白，也可以提高其物理化学性能[10]。

煅烧滑石与未煅烧滑石相比，低温煅烧滑石的结合水含量减少，二氧化硅和三氧化铝含量均增大，活性点增加，结构发生变化，粒径较小且均匀，物理化学等性质也得到提高[11]。

此外，选择性破碎和筛分法利用滑石和脉石矿物在选择性破碎过程中矿物形状方面的差异，采用冲击破碎和交替使用矩形筛和方形筛进行筛分，能够分离出大部分伴生的石英和一半以上的碳酸盐矿物。

总之，滑石矿选矿加工方法可分为物理法、化学法和物理化学法，具体可分为手选法、光电法、电选法、磁选法、沉淀擦洗法、絮凝浮沉法、浮选法、流态化静电分选、煅烧、选择性破碎和筛分等方法。每种选矿加工方法都可根据具体滑石矿性质进行经济合理的选取。

3、结语

虽然我国的滑石矿资源较为丰富，在全国各个地区都有储量，但是目前优质滑石矿已经被开采殆尽，而低品位滑石矿不能直接应用于工业生产中，必须经过一定的选矿加工才能让滑石矿资源更好的为国民经济服务。由于我国的低品位滑石矿伴生杂质矿物类型较多，伴生结构较为复杂，因此滑石矿的选矿加工显得尤为重要。

在目前行业中，滑石的浮选和磁选分选在工业生产中是比较常用的方法，此种方法具有工艺简单、成本低、精矿品位高和节能环保等特点;煅烧则是黑滑石矿加工关键的步骤;而其它方法则是滑石加工工艺中一种可探寻和研究的方法，但是在工业生产中的应用可能还存在一定的问题，需要进一步的完善和发展。就目前全国的滑石矿资源特点而言，在将来滑石矿的选矿提纯中，浮选和磁选将会是一个重要的发展方向，两种方法也可以进行联合使用，取长补短，充分发挥各种优势使得滑石纯度更高的提升。当然其它方法对滑石矿的提纯也有很大的作用，也可以作为滑石矿选矿提纯的研究方法，另辟蹊径，让滑石矿的选别提纯得到更好的发展。

【参考文献】

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