江西含钒石墨矿的工艺矿物学研究.doc

江西含钒石墨矿的工艺矿物学研究 张 帆1 管俊芳1 欧阳志军1 程飞飞1 李玉书2张凌燕1 （1武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070；2湖南沃溪矿业投资有限公司，湖南 长沙 410000） 摘要：通过偏光显微镜分析、电子探针、X射线衍射分析、化学分析等测试，对江西含钒石墨矿的化学组成、矿物组成、石墨的嵌布进行了系统研究结果表明该石墨矿石中石墨颗粒微细，最大0.0840 mm，最小0.0005 mm，一般在0.0065～0.0250 mm，微细粒片状的石墨和白云母、石英等密切相嵌，石墨片定向分布方向和白云母片的分布方向基本一致，二者平行连生，部分发生揉皱，当磨矿细度到-0.0130 mm时，其单体解离度才达93.15%。脉石矿物以石英和白云母为主，少量的黄铁矿、赤铁矿、长石、绿泥石、矽线石和金红石。石墨矿中V2O5含量为0.30%，钒主要赋存在脉石矿物白云母中，白云母中的V2O5占总V2O5的89.93%。总之，该石墨矿为难选矿，可考虑石墨和钒的综合回收。 关键词：含钒石墨工艺矿物学嵌布特征 Doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2015.0x.00x 中图分类号：TD91 文献标识码：A 文章编号：1000-6532（2015） 石墨具有耐高温、导热导电、抗热震性、化学稳定和润滑等性能，广泛应用于冶金、化工、机械、轻工、电子、航天和核工业等领域[12]。江西某地石墨矿属区域变质形成的小鳞片状晶质石墨矿床[3]，是一种石墨矿石中伴生钒资源的石墨矿床。为了更好的开发利用该石墨矿，本文通过多种手段对该石墨矿进行了系统的工艺矿物学研究，查明了该石墨矿的矿物类型及嵌布特征，目的是为江西含钒石墨矿的石墨及钒的综合回收提供科学依据。( 1试验原料及测试仪器 (1)试样：试样来自江西某地石墨矿区，由湖南沃溪矿业投资有限公司提供。 (2)测试仪器：D/MAX-RB转靶X射线衍射仪，日本RIGAKU公司；Axios advanced X射线荧光光谱仪，荷兰PAN alytical B.V.公司；JXA-8230/INCAX-ACT电子探针显微分析仪，日本电子株式会社；DMLP透/反两用偏光显微镜和体视显微镜，德国莱卡公司。 2结果与讨论 2.1矿石的化学成分 由表1可知，矿石的化学成分以SiO2为主，含量为57.61%，其次是Al2O3 14.11%，Fe2O3 2.29%，K2O 3.87%，MgO 0.96%，SO3 3.00%，V2O5 0.30%，固定碳为12.71%。与其他地区的石墨矿相比[4-6]，该石墨矿床中Al2O3和K2O的含量偏高，石墨矿中V2O5含量略低，达不到湿法提钒V2O5 0.50%的边界品位[7]。为了资源的充分回收利用，需详细研究钒的赋存状态，在回收石墨的基础上进一步富集和回收钒。 2.2矿石的矿物组成及特征 2.2.1矿石的矿物组成及含量 矿石的XRD图谱见图1，矿物含量见表2。由图1可知矿石中主要矿物为石英、石墨、云母类、绿泥石、高岭石、黄铁矿、矽线石等。石墨的特征衍射峰形尖锐，表明结晶较好。对选石墨而言，目的矿物石墨含量13%含量为9%。 表1 试样的化学多元素分析结果Multi-element analysis results of samples SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 SO3 P2O5 57.61 14.11 2.29 0.96 0.25 0.23 3.87 0.58 3.00 0.24 V2O5 Cr2O3 BaO ZnO CuO NiO Rb2O ZrO2 烧失量 固定碳 0.30 0.05 0.07 0.05 0.02 0.01 0.01 0.01 16.32 12.71 表2 矿石矿物组成及含量Mineral composition and content in graphite mine 矿物 石墨 石英 白云母 黑云母 黄铁矿 矽线石 长石 含量/% 13 34 35 4 2.5 2 3 矿物 磁铁矿 赤褐铁矿 金红石 绿泥石 高岭石 其他 含量/% 0.5 0.5~1 ＜0.5 2 2 ＜1.0  （石墨-G；云母-M；石英-Q；长石-F；黄铁矿-Py；绿泥石-Ch） 图1 矿石XRD图谱XRD pattern of minerals 2.2.2矿石矿物组成特征 为鳞片变晶结构片麻状或片状构造。组成矿物为石英、云母类（白云母、黑云母）、石墨、长石类、矽线石、绿泥石、黄铁矿、赤褐铁矿、金红石等。石墨为目的矿物，其余为脉石矿物。 石墨石墨在单偏光下不透明，颗粒微细，最大工艺粒度0.0840 mm，最小0.0005 mm，一般在0.0065～