胶磷矿工艺矿物学.pdf

第 1 页共 34 页胶磷矿工艺矿物学研究报告黄志良黄志良武汉工程大学武汉工程大学 2015 年年 10 月月第 2 页共 34 页目目录录一一前前言言..3 二二地质概况地质概况5 三三矿石的自然类型与工业类型矿石的自然类型与工业类型.5 3.13.1、、致密条带状磷块岩致密条带状磷块岩. .55 3.23.2、、白云质条带状磷块岩白云质条带状磷块岩. .66 3.33.3、、页岩条带状磷块岩页岩条带状磷块岩. .66 四四矿石的矿物成分矿石的矿物成分.7 4.14.1、、原矿的矿物种类分析原矿的矿物种类分析.7.7 4.24.2、、碳氟磷灰石碳氟磷灰石.8.8 4.34.3、、白云石白云石1010 4.44.4、、钠长石钠长石.12.12 4.54.5、、钾长石钾长石.12.12 4.64.6、、粘土矿物粘土矿物.12.12 4.74.7、、硅质矿物硅质矿物.13.13 4.84.8、、铁碳质矿物铁碳质矿物.13.13 五五磷块岩条带和脉石条带的矿石工艺性质磷块岩条带和脉石条带的矿石工艺性质.15 六六全层样品多元素分析及不同粒级成分分析全层样品多元素分析及不同粒级成分分析20 6.16.1、、原矿全层多元素分析原矿全层多元素分析.20.20 6.26.2、、原矿磨矿粒度分析原矿磨矿粒度分析2020 6.36.3、、全层矿不同粒级主要被考查组分的成分分析全层矿不同粒级主要被考查组分的成分分析.20.20 七七全层矿主要考查组份在矿物中的赋存状态研究全层矿主要考查组份在矿物中的赋存状态研究.23 7.17.1、、各矿物在全层矿中的含量测定各矿物在全层矿中的含量测定2323 7.27.2、、主要考查组份在各矿物中的赋存状态研究主要考查组份在各矿物中的赋存状态研究2323 八八全层矿中各类矿物的嵌布粒度分析全层矿中各类矿物的嵌布粒度分析.25 九九矿物的嵌布嵌镶特征分析矿物的嵌布嵌镶特征分析.27 十十矿物的单体解离度分析矿物的单体解离度分析.29 10.110.1、、胶磷矿的单体解离度测定胶磷矿的单体解离度测定2929 10.210.2、、碳酸盐矿物单体解离度测定碳酸盐矿物单体解离度测定2929 10.310.3、、石英石英长石长石粘土类矿物的单体解离度测定粘土类矿物的单体解离度测定3030 10.410.4、、铁碳质矿物的单体解离度测定铁碳质矿物的单体解离度测定3030 十一十一主要结论与建议主要结论与建议.31 附照片附照片 1～～22.35-42 第 3 页共 34 页一一前前言言我国磷矿主要有岩浆结晶型磷灰石矿床、沉积变质型磷灰石矿床、沉积型磷块岩矿床。前两类矿床易选，而第三类难选。宜昌磷矿属于第三类大型沉积型磷块岩矿床，其主要有用矿物为隐晶质胶磷矿，脉石矿物主要为碳酸盐矿物、石英、粘土类矿物、含铁质矿物等。宜昌磷矿经长期开采，随着富矿储量日益减少，目前，中低品位磷矿的开采利用已成为磷资源开发的关键。前期大量的实验室研究和较多选矿厂选别流程研究均表明宜昌中低品位磷矿种类复杂，主要有硅质、镁质（碳酸盐）、粘土质等磷块岩种类。虽然小型选厂能针对某一类型磷块岩进行降镁、或降硅、或降铝生产，但是，随着大型选厂的建立，配矿后的磷块岩的选矿仍存在问题较多，主要有 ①同时降镁、硅、铝的合理工艺流程较难确定； ②较难实现常温浮选。过去的选矿工作在磷块岩工艺流程和浮选药剂两个领域的研究取得了较多成果，为宜昌磷矿的开发利用作出了重要贡献。但是，随着中低品位磷矿开发利用新时代的到来，要想解决好以上存在的两个问题，必须对宜昌磷矿进行工艺矿石学的详细研究，从而指导选矿。很多年来，人们一直忽略了对宜昌磷矿进行工艺矿石学的基础性研究，缺乏对本地磷矿矿石特征的真正了解和认识，导致了当选矿发现问题的时候，出现了无从入手、无理论可依的不科学现象的发生。因此，对宜昌磷矿进行工艺矿石学的详细研究将具有重大的现实和理论意义。本项目将从碎矿粒度分布、化学组成、矿物种类、矿物含量、组份赋存状态、嵌布粒度、嵌布嵌镶关系、单体解离度等方面全面研究宜昌磷矿的矿石工艺特征。着重研究 ①在不同粒级下的不同化学组份的分布状况、富集规律及相互关系，从降 Si、 Mg、Fe、Al 角度考虑，为原矿的破碎工序和选矿方案的选择提供依据； ②查清原矿中主要考查组份在各矿物中的赋存状态，查明各元素的存在形式（单体、类质同象混入、机械混入、固溶体混入、物理吸附）。为选矿各流程阶段产物的主要被考查组份的走向提供关键数据，为选矿流程的选择提供方向； ③测定胶磷矿嵌布粒度及其主要分布的粒级范围，研究胶磷矿的嵌布均匀性，第 4 页共 34 页为确定磨矿流程方案服务，为能单体解离的磨矿粒度提供选择依据。研究胶磷矿在矿石中与连生矿物之间的相对空间连接关系（包括接触关系、物理性质差异），通过显微镜观察与照像方法，按①包裹嵌布嵌镶关系、②等粒毗连嵌布嵌镶关系、③不等粒毗连嵌布嵌镶关系、④脉状嵌布嵌镶关系等四种类型对宜昌磷矿胶磷矿嵌布嵌镶进行划分，提供颗粒连生体未解离的原因分析与解决对策。 ④查清隐晶质胶磷矿在常见破碎条件下的单体解离状况，确定胶磷矿单体包裹的细粒脉石矿物（如石英、碳酸盐矿物、粘土矿物、铁碳质矿物、其它脉石矿物）的最大极限粒度，划分胶磷矿单体种类，研究胶磷矿单体的矿物学特征，从而为分步磨矿工序、磨矿粒度和浮选药剂制度的确定提供依据。本项目采用的研究方法①用自制的可视化偏光显微镜，测定矿物种类、矿物含量、嵌布粒度、嵌布嵌镶关系、单体解离度；②单体胶磷矿形貌采用 SEM 分析； ③矿石化学组成、矿物化学组成、组份赋存状态等采用化学全分析、能谱分析、 FTIR 分析；④矿物物相采用 XRD 分析。第 5 页共 34 页二二地质概况地质概况宜昌磷矿分布于湖北省西部宜昌、远安、兴山县境内，大地构造位置属扬子准地台、扬子褶皱带、神农架黄陵台隆东段、黄陵背斜北东翼，显北西南东弧形展布。矿床地质构造简单，矿层倾角 5～15，为一平缓单斜层。含磷地层属震旦系上统陡山沱组，为一套碎屑粘土岩，磷块岩泥硅质白云岩建造。该建造分为四个岩性段，赋存三个含磷层，其中主要工业矿层是赋存于第一岩性段中亚段的矿层（Ph1 3）。根据岩性组合，矿层可分为三个自然矿石类型，自上而上为顶板（Z2d1 3）厚层状细晶粉晶白云岩，间夹少量磷块岩条带，P 2O5平均品位 4.88，平均厚度 0.77 米。上贫矿（Ph1 3-3）白云质条带磷块岩，由灰百色、灰黄色白云岩条带与泥晶砂屑磷块岩条带互层，P2O5平均品位 19.42，平均厚度 0.8 米。中富矿（Ph1 3-2）致密条带状磷块岩，由泥晶磷块岩、鲕粒磷块岩和砂屑磷块岩条带组成，间夹泥晶质白云岩、灰岩及页岩微层条带，P2O5平均品位 33.93，平均厚度 1.76 米。下贫矿（Ph1 3-1）页岩条带磷块岩，由页岩条带和磷块岩条带互层，P 2O5平均品位 16.60，平均厚度 0.70 米。底板黑色含钾页岩，夹少量磷块岩条带，P2O5平均品位 8.21，平均厚度 0.91 米。三三矿石的自然类型与工业类型矿石的自然类型与工业类型根据显微镜矿物分析与研究，本次所采得的宜昌磷矿石自然类型可分以下三类，其工业类型相应也为此三类。 3.13.1、、致密条带状磷块岩致密条带状磷块岩主要产于中富矿层（Ph1 3-2）。是本区主要矿石类型。该类型矿石矿物组成以胶磷矿为主（有少量结晶为微晶的磷灰石），其含量 85～95，平均 88左右，脉石矿物有石英（5.8左右），水云母等粘土类矿物（2.7左右），白云石（2.5）和铁碳质不透明矿物（1.0左右）。P2O5含量 30左右，属硅钙镁质富矿（见附照片 1）。第 6 页共 34 页矿石新鲜面为黑色略带紫色，致密、硬脆，风化后浅兰色氧化细纹为其主要特征。胶磷矿多呈块状，有部分呈碎屑和团粒（或假鲕粒状），碎屑和团粒状胶磷矿颗粒周边有重结晶好的纤维状或放射状微晶磷灰石。三种状态的胶磷矿互为条带产出，条带系夹有少量线理状（宽 0.1～0.5cm）泥质或白云质而显现。含磷条帘宽 0.5～5cm。 3.23.2、、白云质条带状磷块岩白云质条带状磷块岩产于上贫矿层。微晶白云岩和致密状磷块岩条带以不同宽度（0.5～2cm，个别 5～10cm）和不同比例产出（见附照片 2）。P2O5含量平均为 20左右，致密状磷块岩条带占 40以上者，属含白云质条带状的磷块岩，相当于 II 级品矿石； P2O5＜20 且致密磷块岩条带占 25-40者，属含磷块岩条带的白云岩，相当于 III 级品矿石。该类矿石类型组成矿物中胶磷矿含量 22～40，平均 35左右，胶磷矿有块状和团粒状两种，均呈褐色，而团粒状胶磷矿颗粒周边往往出现放射状或纤维状重结晶的微晶磷灰石，脉石矿物主要是泥粉晶状的白云石，其含量为 50～75，平均 60左右。有少量的石英和粘土类矿物和铁碳质不透明矿物（总含量在 5左右）。该类矿石 P2O5含量平均 14左右，MgO 含量 10左右，层镁钙质中贫矿石。 3.33.3、、页岩条带状磷块岩页岩条带状磷块岩主要产于下贫矿层，是本区中贫矿的主要矿石类型。其特点是致密块状磷块岩与黑色粘土质（水云母为主）页岩互为条带（见附照片 3），磷块岩条带宽 0.5～ 2cm，磷块岩条带 20～70不等，因而 P2O515～20，波动大。磷块岩条带占 40 以上者，为含页岩条带的磷块岩，即 II 级品矿石。磷块岩条带占 20～40，为含磷块岩条贷的页岩，即 III 级品矿石。此类矿石胶磷矿含量约占 45左右，粘土类矿物占 48左右，石英含量 5～8，还有少量的铁碳质不透明矿物。胶磷矿有块状，碎屑状和团粒状三种，前二者多单独呈条带，后者多被粘土石英铁碳质矿物胶结呈条带。从其矿物组成和含量来看，应属硅钙质中贫矿。本次工作样品是由宜化集团采自宜昌各矿区，是依据开采条件要求（顶板上贫矿中富矿下贫矿底板等 5 个层位按照一定的比例）全层采得的混合矿石样, 用于原矿工艺矿相研究。样品处理将原矿样品的块体制成①可视化偏光显微镜用薄片、②胶磷矿 SEM 形貌及能谱分析。将混合矿石样的粉体制成①压模光片、 ②化学成份分析样、③XRD 物相分析样、④FTIR 分析样、⑤荧光成份分析样。第 7 页共 34 页四四矿石的矿物成分矿石的矿物成分 4.1 4.1 原矿的矿物种类分析原矿的矿物种类分析本矿区三大类型矿石的矿物组成在前一节已经述及，根据岩矿鉴定，主要工业矿物为磷酸盐类矿物（碳氟磷灰石），主要脉石矿物有碳酸盐类矿物（白云石，方解石）、石英长石粘土类矿物（水云母，高岭石、钾长石，钠长石、石英，玉髓）、铁碳质矿矿物（黄铁矿、褐铁矿、碳质）。（1）本矿区磷酸盐矿物主要是碳氟磷灰石，微晶结构。碳氟磷灰石有致密块状、碎块（屑）状和团粒（或假鲕状三种）。单偏光镜下呈褐色、黄褐色和黄色，少量的呈黑褐色，与粘土类矿物和铁碳质不透明矿物微粒绞合在一起，呈云雾状，透明变差，正交偏光镜下基本上显均质性，部分显微弱的非均质性，但颗粒界线显示不清。团粒状和碎块（屑）状碳氟磷灰石周边往往有放射状或纤维状磷灰石微晶，无色透明。（2）碳酸盐类矿物主要是白云石和方解石，出现在白云质条带磷块岩中，以泥晶粉晶状组成白云岩条带，有微量的被碳氟磷灰石包裹。在致密条带状磷块岩中可见微量的细晶或微晶状白云石颗粒是散于碳氟磷灰石颗粒间或被包裹。在页岩条带状磷块岩中很少见白云石微粒与粘土物胶合一起。（3）石英长石粘土类矿物在石岩条带状磷块岩细粒微粒状石英粘土类矿物（主要为水云母）与少量的铁碳质不透明矿物微粒胶合一起与碳氟磷灰石互为条带状产出，有少量呈石英粘土类矿物团粒参杂于碳氟磷灰石条带中。在白云质条带状磷块岩和致密条带状磷块岩中也有一些石英粘土细小条带或团粒出现，且在白云质条带状磷块岩中石英粘土类矿物经常和泥粉晶白云石胶合在一起。除此外，在三类矿石的薄片中，能见到少量陆源碎屑状的石英颗粒出现。（4）铁碳质矿物在石英粘土条带或石英粘土团粒中往往包裹有黑色和深褐色不透明矿物的微粒，并且在石英粘土条带中又形成更次一级的黑色条带。在碳氟磷灰石中，尤其是在团粒状碳氟磷灰石中往往包裹有黑色不透明矿物的星散颗粒。第 8 页共 34 页表表 1 1 矿矿物物种种类类矿层矿层矿石自然类型矿石自然类型矿矿物物种种类类有用矿物有用矿物主要矿物主要矿物次要矿物次要矿物顶顶板板含磷白云岩碳氟磷灰石白云石石英、玉髓上贫矿上贫矿白云质条带状磷块岩碳氟磷灰石碳氟磷灰石氟磷灰石白云石钠长石、方解石、高岭石、石英、黄铁矿、褐铁矿、碳质等中富矿中富矿致密条带状磷块岩碳氟磷灰石碳氟磷灰石白云石、方解石、高岭石、水云母、黄铁矿、褐铁矿、玉髓、钠长石、钾长石、碳质等、及岩屑下贫矿下贫矿页岩条带状磷块岩碳氟磷灰石碳氟磷灰石、水云母、钾长石、钠长石石英、高岭石、黄铁矿、褐铁矿、方解石、炭质等、及岩屑底底板板黑色含磷页岩碳氟磷灰石水云母、高岭石、石英、钾长石、钠长石黄铁矿、褐铁矿、方解石、炭质等、及岩屑 4.24.2、、碳氟磷灰石碳氟磷灰石以下简称胶磷矿以下简称胶磷矿 1、偏光显微镜下观察，主要工业含磷矿物呈浅棕～深棕色，中突起，凝胶状集合体 {形成团块状、不规则球粒状、椭圆状、假鲕状粒径 0.2～0.5mm等}，聚集成磷块岩条带，集合体中包裹有微细的钠长石，粘土，石英，玉髓，黄铁矿，褐铁矿，白云石，方解石等矿物。具有典型的沉积胶磷矿特征. 2、碳氟磷灰石成分分析见能谱分析图 1 图 1碳氟磷灰石化学成分能谱分析成分分析表明除主要成份P P和CaCa以外，还含有F F和C.C. 第 9 页共 34 页 2、碳氟磷灰石 X 衍射物相XRD分析图 2 图 2碳氟磷灰石的 XRD 分析 XRD 分析表明主要物相为磷灰石晶相. 3、碳氟磷灰石红外光谱FT-IR确定图 3 图 3碳氟磷灰石的 FT-IR 分析 FT-IR 分析表明分裂的 1427cm -1和 1455cm-1两个振动峰为典型的替换结构碳酸根,说明有 CO3 2-已进入磷灰石的结构中形成碳氟磷灰石. 第 10 页共 34 页 4、碳氟磷灰石扫描电镜SEM形貌分析图 4 图 4碳氟磷灰石的 SEM 分析 SEM 分析表明（图 4）磷灰石的结晶形貌为六方双锥与六方柱的复形,结晶粒度为 50～100μm.属微晶质. 磷灰石微晶间有细小的包裹矿物. 以上总的分析结果表明矿石中主要工业含磷矿物为微晶质碳氟磷灰石以下简称胶磷矿. 4.34.3、、白云石白云石显微镜下，为不均匀的深灰色，浅土黄色，不规则粒状集合体。玻璃光泽，硬度低，性脆。闪突起，干涉色高级白，轴晶。粒径一般在 0.01～0.05mm 之间。其空间分布形式有三种。其一，主要呈细晶、微晶结构组成白云岩条带；其二，少量呈细脉状穿插于块岩条带中；其三，约有 1％的微量白云石在磷矿物集合体中呈微细包体，粒度约 0.002～0.004mm。白云石是矿石中主要的脉石矿物，其成分、物相、基团特征可参见以下的能谱分析、XRD分析、FT-IR 分析。 1、白云石化学成分分析见能谱分析图 5 能谱分析结果表明白云石除含MgMg和 Ca Ca 外, ,还混杂有AlAl、、SiSi、、Y Y等微量矿物或机械混入物。第 11 页共 34 页图 5白云石化学成分能谱分析 2、白云石 X 衍射物相XRD分析图 6 图 6白云石的 XRD 分析 XRD 分析表明主要物相为白云石晶相. 3、白云石红外光谱FT-IR 图 7 第 12 页共 34 页图 7白云石的 FT-IR 分析 FT-IR 分析表明 1445cm -1振动峰属典型的碳酸盐. 4.44.4 钠长石钠长石无色透明，自形一半自形板状晶体，粒径约 0.01～0.04mm，干涉色一级灰白，二轴晶，部分已风化为高岭石和绢云母等粘土类矿物，但仍保持钠长石外形。该矿物主要在磷酸盐矿物集合体中呈包体形式存在。 4.5 4.5 钾长石钾长石该矿物不呈包体形式存在，而主要分布于磷质砂屑中和页岩中。薄片中为无色透明，不规则粒状，粒径约 0.16mm 左右。负低突起，干涉色一级灰～灰白，二轴晶。钾长石易风化为高岭石。 4.6 4.6 粘土矿物粘土矿物 1水云母薄片中，水云母无色透明，或微带淡绿色调，细叶片状或细针状，平行消光，干涉色二级橙黄～绿．主要分布于页岩或页岩条带中，微量呈磷酸盐矿物集合体的包体形式产出。（2）高岭石系钾、钠长石的风化产物。第 13 页共 34 页 4.7 4.7 硅质矿物硅质矿物 1石英无色透明，不规则粒状，粒径最大 2mm，最小 0.01～0.006mm ，一般 0.1～0.3mm。（2）玉髓薄片中无色透明，为隐晶质或非晶质微粒集合体，玉髓一般呈球粒状，放射状消光，折光率低于树胶。硅质矿物的空间分布为 a\在白云岩条带中，玉髓呈纤维状集合体组成球状或椭球状，石英呈不规则粒状，与白云石紧密镶嵌。 B\较大颗粒的石英是砂磷质条带状磷块岩的主要组成矿物之一，其次是与碳氟磷灰石颗粒紧密镶嵌。 C\细粒微粒石英呈磷酸盐矿物集合体的包体产出。 D\两种硅质矿物同时存在，是组成岩屑的主要成分之一。 E\两种硅质为页岩或页岩条带的主要组成矿物。 4.8 4.8 铁碳质矿物铁碳质矿物在偏光显微镜和 SEM（照片 1）中观察到含铁矿物和含碳（有机碳）物质常混杂一起，因此，对选矿来说，可以将两者作为一个整体来处理（以下简称铁碳质矿物）。（1）黄铁矿立方自形一半自形晶（照片 2），粒径变化较大，自 0.00lmm 至 0.4mm。反射色黄白，反射率高，均质。部分已氧化为褐铁矿，但具黄铁矿假象，或保留黄铁矿残余。图 8黄铁矿成分能谱分析第 14 页共 34 页利用能谱图 8所观测到的黄铁矿含 S 为 35.61,组成黄铁矿的理论含铁量为 31.01,而实际含铁量为 35.72,表明有部分黄铁矿氧化为褐铁矿Fe2O3nH2O。另外，黄铁矿周围还混杂有大量的有机碳（9.03）和少量的石英、磷灰石矿物。照片 1铁碳质矿物聚合体 SEM 照片照片 2铁碳质矿物聚合体中黄铁矿形貌 SEM 照片（2）褐铁矿薄片中红褐色，不透明或半透明。反射光下为灰白色，呈黄铁矿假象或不规则粒状，细丝状集合体。（3）有机碳薄片中黑色，不透明。与呈黄铁矿和褐铁矿伴生，粒状集合体。第 15 页共 34 页五五磷块岩条带和脉石条带的矿石工艺性质磷块岩条带和脉石条带的矿石工艺性质由矿石的矿物成分和结构构造可知，矿石中磷酸盐矿物和脉石矿物在空间上呈不均匀分布。磷酸盐矿物主要以假鲕状，泥晶状碳氟磷灰石形式存在，聚集成磷块岩条带；碳酸盐类主要以白云石形式存在，聚集成白云岩条带；硅铝酸盐类以水云母，高岭土，长石，石英等矿物形式存在，组成页岩和少量粉砂岩条带。上述磷块岩，白云岩和页岩条带中虽然仍有少量其它矿物类，但含量很低，没有工业意义。因此应当研究上述各类条带----磷矿物和脉石矿物集合体的工艺性质。（一）条带的化学成分及其主要组份的分布条带的化学成分及其主要组份的分布磷块岩、白云岩、页岩条带的重量百分比为82.4210.567.02. 磷块岩、白云岩、页岩条带的各主要考查组分的化学成分见表 5。由表 5 可知磷块岩条带中， P2O5平均 32． 52％， MgO 平均为 0.55％， R2O3平均为 2.23％，可以看出 P2O531.5％，MgO≤1.0％,能满足优质磷精矿的工业要求.但 R2O3＞2.0％,因此，建议先采用选别出矿石中的磷块岩条带，然后再处理 R2O3,即可获得合乎要求的优质磷精矿。表 5 表明，磷块岩条带中 P2O5分布率占 99.04％，因此，选别出磷块岩条带，不仅能获得优质磷精矿，同时还可回收矿石中 99.04 左右的 P2O5,理论回收率较高。表 5 还表明， MgO 主要分布在白云岩中（78.66％）， Al2O3约有 46.03％在页岩中， Fe2O3约有 72.26％也在页岩中，丢弃白云岩和页岩，就可以丢弃掉矿石中大部分的 MgO 和 R203。（二二））条带的宽度分布条带的宽度分布选矿的目标应是回收和富集磷块岩条带，丢弃脉石条带，如果采用先选别磷块岩条带，然后再处理 R2O3,这就必须首先使它们之间相互解离.为提供合理的磨矿粒度，对磷块岩和脉石条带的宽度进行了测量和计算，测量工作是依全层样完成的，共测条带 4786 条，总线长 27768.3mm。计算工作按原矿石配比完成，计算结果列于表 6，累计分布曲线如图 9 所示。由表 6，图 9 可以得知，磷块岩条带和脉石条带宽度较大，磷块岩条带宽度大于 2mm 者占 83.73％，大于 4mm 者占 67.60％，脉石条带宽度大于 2mm 者占 68.62％，大于 4mm 者占 60.60％。因此，从条带宽度来看，矿石已具备了解离的可能性。第 16 页共 34 页（（三三））条带的单体解离特征和硬度条带的单体解离特征和硬度[ [参考连云港设计院资料参考连云港设计院资料] ] 1磷块岩、白云岩和页岩的抗压性（表 7）白云岩抗压力 F17.3～78.3kg，平均 49.5kg；页岩抗压力 F31.8～64.9kg，平均 50.1kg；磷块岩抗压力 F4.21～92.6kg，平均 62.3kg。由此可知，磷块岩抗压强度页岩抗压强度白云岩抗压强度。（2）条带的可磨性试验（表 8）磷块岩的可磨度3．．064064 3 3．．064064 3.0063.006 3.0063.006 2.962.96 2.962.96 2.892.89 2.892.89 2.8462.846 2.8462.846 2.8112.811 2.8112.811 2.762.76 2.762.76 2.7082.708 2.7082.708 2.6002.600 2.60031.5％，MgO≤1.0％,能满足优质磷精矿的工业要求，且理论回收率较高，但 R2O3＞2.0％。因此，建议可先选别出矿石中的磷块岩条带，然后再处理 R2O3,即可获得合乎要求的优质磷精矿。 - 32 - MgO 主要分布在白云岩中（78.66％），Al2O3约有 46.03％在页岩中，Fe2O3约有 72.26％也在页岩中，丢弃白云岩和页岩，就可以丢弃掉矿石中大部分的 MgO 和 R203。磷块岩条带和脉石条带宽度较大，磷块岩条带宽度大于 2mm 者占 83.73％，大于 4mm 者占 67.60％，脉石条带宽度大于 2mm 者占 68.62％，大于 4mm 者占 60.60％。因此，从条带宽度来看，矿石已具备了解离的可能性。 4 4、、全层样品多元素分析及不同粒级成分分析结果全层样品多元素分析及不同粒级成分分析结果全层矿主要被考查组分 P2O5 含量为 27.17、CaO 含量为 33.51、 MgO 含量为 2.45 、SiO2含量为 13.5 、Fe2O3含量为 1.69 、Al2O3含量为 4.01；全层矿磨矿粒度的产率分布主要集中在 200～300 目范围内，占 46.88，大于 300 目的占 90.92, 大于 200 目的占 44.04, 大于 150 目的占 26.73。 P2O5、 CaO、 MgO、 SiO2、 Fe2O3、 Al2O3等主要被考查组份在不同粒级范围的富集状况和规律如下 ⑴ P2O5含量随磨矿粒度的减小而减小，这是由于含磷矿物（胶磷矿）可性最差而导致 P2O5含量向大颗粒富集。但当粒度小到 300 目后，其含量基本不变化。 ⑵ CaO 含量总体上与 P2O5含量一致，也是随磨矿粒度的减小而减小，也是由于含磷矿物（胶磷矿）可磨性最差而导致的。不同的是在 150～ 200 目范围内，CaO 含量弱有增大趋势，这是由于部分碳酸盐矿物可磨性好造成的； ⑶ MgO 含量总体上与 P2O5含量相反，随磨矿粒度的减小而增大，这是由于含有MgO组份的白云石矿物可磨性较好而导致MgO含量向小颗粒富集。同样地，当粒度小到 300 目后，其含量基本不变化。 ⑷ SiO2含量和 Al2O3含量随磨矿粒度的变化规律是一致的，总体上是随磨矿粒度的减小而增大，但在小于200目范围内和大于400目范围内时，随磨矿粒度的减小是减小的。这是由于 SiO2和 Al2O3组份的存在形式多样造成的，含 SiO2组份的矿物有可磨性差的石英、玉髓、长石等以及可磨性好的粘土类矿物，含 Al2O3组份的矿物有可磨性差的长石 - 33 - 和可磨性好的粘土类矿物。 ⑸ Fe2O3含量总体上是随磨矿粒度的减小而增大，这是由于含有 Fe2O3组份的主要矿物褐铁矿矿物可磨性较好而导致 Fe2O3含量向小颗粒富集。但在小于 200 目范围内时，随磨矿粒度的减小是减小的，这是由于含有 Fe2O3组份的次要矿物黄铁矿矿物可磨性较差而导致的。无论是从富 P 和降 Si、Mg、Fe、Al 角度考虑，还是从产率角度考虑，磨矿粒度减小到一定程度后不利于选矿，应选择 200～300 目作为最佳磨矿粒度。 5 5、、主要考查组份在各矿物中的赋存状态研究结果主要考查组份在各矿物中的赋存状态研究结果矿物单体成分矿物单体成分 ⑴ 胶磷矿（化学分析）含 P2O533.41；含 MgO 0.58；含 CaO 37.87 ；含 SiO26.57；含Fe2O30.41；含 Al2O31.57； ⑵ 碳酸盐脉石矿物（化学分析）含MgO 21.35；含CaO 34.31；含Fe2O3 0.41；含 SiO26.43；含 Al2O31.39；。 ⑶ 石英质矿物（化学分析）含 SiO299.58； ⑶ 粘土类矿物（SEM 分析）含 SiO245.45；含 Al2O334.65；含 MgO 0.64； ⑷ 铁碳质矿物SEM 分析含Fe2O385.74。 ⑸ 长石类矿物（SEM 分析）含 SiO244.71；含 Al2O333.11；含 MgO 0.77；赋存状态赋存状态如果把被包裹物的最小粒度确定为 0.0392mm，则胶磷矿单体中各主要考查组份的品位是P2O533.41；MgO 0.58；CaO 37.87 ；SiO26.57；Fe2O30.41；、 Al2O31.57。因此，P2O5、MgO 、SiO2 、R2O3等组份理论上达到了选矿要求；对 MgO 组份来说，79.67的 MgO 赋存在碳酸盐矿物中，19.11的 MgO 赋存在胶磷矿单体中，因此，只要能选去大部分的碳酸盐矿物，就能满足 MgO 指标{＜ 1}要求。因此，从总体上看，降镁较易；对 R2O3组份来说，43.34的 Al2O3和 19.76 的Fe2O3赋存在胶磷矿单体中， 52.22的 Al2O3赋存在长石粘土类矿物中， 77.84的Fe2O3赋存在铁碳质矿物矿物中，因此，只有选去较多的长石粘土类矿物和铁碳质矿物，才能满足 R2O3指标要求{＜2 }，但由于长石粘土类矿物和铁碳质矿物的嵌布粒度较小，很难单体解离。因此，总体上该矿降 R2O3较难。 - 34 - 对 SiO2组份来说，其矿物中的分布较广, 43.48的 SiO2赋存在胶磷矿单体中，35.19的 SiO2赋存在石英矿物中，14.77的 SiO2赋存在粘土类矿物中，因此，只要能选去大部分的石英和粘土类矿物，就能满足 SiO2指标要求。因此，从总体上看，降硅也较易； 6 6、、全层矿中各类矿物的嵌布粒度分析结果全层矿中各类矿物的嵌布粒度分析结果总的来看, 嵌布粒度大小顺序是胶磷矿＞碳酸盐矿物＞石英长石粘土类矿物＞铁碳质矿物; 96的胶磷矿嵌布粒度大于 0.0784mm,属中粒嵌布; 93的碳酸盐矿物嵌布粒度大于 0.0784mm,属中粒嵌布; 接近 90的石英长石粘土类矿物嵌布粒度大于 0.0392mm,属中-细粒嵌布; 只有 68的铁碳质矿物的嵌布粒度大于 0.0196mm,属细粒嵌布;主要原因是铁碳质矿物大量被包裹于页岩和胶磷矿中.单体解离较困难. 7 7、、矿物的嵌布嵌镶特征分析结果矿物的嵌布嵌镶特征分析结果本矿区胶磷矿的嵌布特征有主要是条带状嵌布，有少许的杂乱状嵌布。胶磷矿同脉石矿物的嵌镶关系主要有两种，一是包裹嵌镶，二是毗连嵌镶关系。 8 8、、矿物的单体解离度分析矿物的单体解离度分析结果结果胶磷矿的单体解离度在- 400 目、- 300400 目、- 200 300 目三个粒级均大于 90。碳酸盐矿物的单体解离度与胶磷矿相似，在- 400 目、 - 300400 目、 - 200 300 目三个粒级均大于 90。石英长石粘土类矿物的单体解离度在- 400 目、 - 300400 目、 - 200 300 目三个粒级均小于 70。铁碳质矿物的单体解离度在- 400 目、- 300400 目、- 200 300 目三个粒级均小于 60。