重庆高燕锰矿物的解离度与工艺粒度研究

张 燕，辜 鹰，宋志娇，陈宵杰，陈翠华，杨德平

(成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059)

选 矿

重庆高燕锰矿物的解离度与工艺粒度研究

张 燕，辜 鹰，宋志娇，陈宵杰，陈翠华，杨德平

(成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059)

重庆高燕锰矿是我国西南地区的大型碳酸盐型锰矿床，该锰矿床以低品位矿石为主，矿物组成复杂，资源利用率低。通过对该矿床锰矿物的解离度和工艺粒度进行研究，认为该矿床锰矿物的磨矿细度应控制在0.4～1.4 mm范围，其单体解离度才能达到64.79%，并建议对矿石采用强磁性分选加工进行选矿试验。

工艺粒度；解离度；选矿；锰矿

锰矿是工业产业重要的基础性大宗原料矿产[1]。全球锰矿资源比较丰富，世界95%以上的锰矿储量集中在南非、俄罗斯、澳大利亚、中国等少数国家。我国锰矿主要分布在广西、湖南、重庆等省[2]。我国锰矿以低品位、矿物组成复杂，资源利用率低为特点。

工艺矿物学是服务于矿物加工研究和生产实践的一个矿物学分支学科，在选冶试验中，工艺矿物学具有重要的地位和作用[3-4]。而当前矿产资源日趋贫、细、杂，合理利用低品位和复杂多金属矿石是目前选矿工作的重要问题[5]，只有通过工艺矿物学研究，通过对矿物原料或产物中元素或矿物的状态和性质的系统研究，阐明其行为规律，指导和配合矿物加工研究和生产，才能有针对性地选择选矿方法和工艺流程[6]，实现对矿物资源的综合利用[7]。

工艺矿物学中的矿物工艺粒度、矿物解离度对选矿发挥着不可缺少的重要作用。矿物解离是选矿的必要条件之一，矿物工艺粒度、磨矿粒度等因素对矿物解离度都有影响，这些因素致使解离度和工艺粒度之间关系复杂化[8]。本文通过对重庆高燕锰矿床矿物解离度与工艺粒度的工艺矿物学研究，从而探讨解离度与工艺粒度对选矿加工的影响。

1 矿床基本特征

重庆高燕锰矿位于大巴山深大断裂南西侧，扬子地台与秦岭地槽接合部位，扬子准地台北缘巨大坳陷带内。高燕锰矿床的含矿岩系为震旦系陡山沱组的含锰炭质页岩或含锰黑色页岩或含锰泥质页岩。矿石构造以层状(似层状)、条带状为主，结构以鲕粒结构、晶粒结构为主。矿石主要由碳酸盐、硅酸盐和氧化物组成，其次含有少量粘土矿物等。其中，碳酸盐矿物主要为菱锰矿、白云石(含锰较高和含锰较低)和少量方解石；硅酸盐矿物主要为斜长石；氧化物矿物主要为石英、玉髓；粘土矿物主要为伊利石；硫酸盐矿物主要为石膏。

2 锰矿工艺粒度

通过对高燕锰矿矿石矿物研究可知，矿石中的锰主要分布于碳酸盐矿物中，且碳酸盐矿物(菱锰矿和锰白云石)常以集合体形式产出，其中富锰矿物与贫锰矿物通常紧密结合出现，很难以矿物单体的形式解离。同时在分选过程中碳酸盐矿物之间具有较为相近的分选特性；因此在矿物工艺粒度测定中选择以碳酸盐矿物集合体为测量单位，按照其集合体分布特点测定其矿物的工艺粒度。

测试过程中，选取选矿厂原矿样品，将其磨成光片、薄片，并在偏光显微镜下统计其中含锰碳酸盐矿物集合体的粒度范围。所得结果见表1，并依据所得结果绘制其粒度特征曲线图1。

由表1和图1可看出，高燕锰矿物的工艺粒度主要集中在0.4～1.4 mm之间，其粒级质量分数在70%以上，并在0.5～0.6 mm之间分布率达最高值，建议磨矿细度应控制在0.4～1.4 mm范围内。同时根据粒度特征曲线的形状可知，重庆高燕锰矿石属于粒度不均匀型矿石。

表1 高燕锰矿选矿厂菱锰矿和锰白云石的嵌布粒度范围

图1 高燕选矿厂菱锰矿和锰白云石的粒度特征曲线

3 锰矿解离度

矿物解离度的研究是矿石工艺矿物学性质的一项重要内容。矿物解离程度的好坏，直接影响着选矿技术指标，如精矿品位、精矿回收率等。只有有用矿物单体解离度达到一定程度时，才能够获得有效的分离和富集，因此其对于指导选矿具有重要意义。

共统计测线上的含锰碳酸盐矿物颗粒有49粒，其中单体颗粒是25粒，连生体中含锰碳酸盐矿物占1/3的颗粒有1粒，占1/4的颗粒有4粒，占1/2的颗粒有8粒，占3/4的颗粒有11粒。按照以下公式

4 结 论

重庆高燕锰矿位于大巴山深大断裂南西侧，含矿岩系为震旦系陡山沱组的含锰炭质页岩或含锰黑色页岩或含锰泥质页岩。矿石主要由碳酸盐、硅酸盐和氧化物组成，碳酸盐矿物主要为菱锰矿。通过对锰矿物的解离度与工艺粒度研究得出，高燕锰矿物的工艺粒度主要集中在0.4～1.4 mm之间，其粒级质量分数在70%以上，并在0.5～0.6 mm之间分布率达最高值，高燕锰矿石属于粒度不均匀型矿石。建议磨矿细度应控制在0.4～1.4 mm范围内，锰矿物的单体解离度才能达到64.79%。鉴于含锰的碳酸盐矿物的磁性成倍提高，建议对矿石采用强磁性分选加工进行选矿试验。

[1] 严旺生，高海亮.世界锰矿资源及锰矿业发展[J]. 中国锰业，2009, 27(3)：6-11.

[2] 张去非. 国内外锰矿选矿工艺概述[J]. 中国矿山工程，2004，33(6)：16-18.

[3] 傅文章，洪秉信. 工艺矿物学在选冶中的地位和作用[C]//第六届全国工艺矿物学学术会议论文集, 北京：中国选矿科技情报网工艺矿物网等，1995.

[4] 洪秉信，傅文章. 工艺矿物学在选冶中的地位和作用[C]//第六届全国工艺矿物学学术会议论文集, 北京：中国选矿科技情报网工艺矿物网等，1995.

[5] 吴荣庆. 我国铜矿的资源特点与综合开发利用的成绩和不足[J]. 中国金属通报, 2008(6): 33-34.

[6] 贾木欣. 国外工艺矿物学进展及发展趋[J]. 矿冶，2007, 2(16): 95-99.

[7] 吕宪俊. 工艺矿物学[M]. 长沙: 中南大学出版社, 2011.

[8] 洪秉信, 傅文章. 矿物解离度与工艺粒度关系和解离难易度探讨[J]. 矿产综合利用, 2012(1): 56-60.

Dissociation Degree of Mn-Materials in Gaoyan of Chongqing and Particle Sizes

ZHANG Yan, GU Ying, SONG Zhiqiao, CHEN Xiaojie, CHEN Cuihua, YANG Deping

(CollegeofEarthScience,ChengduUniverisityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China)

Chongqing Gaoyan manganese mine is a large carbonate type manganese deposit in our southwest region. It has manganese ore in low grade ore.Its mineral composition is very complex with low utilization rate of resources. In the research of manganese minerals of ore dissociation and degree of granularity, we think that the grinding fineness should be controlled in the range of 0.4～1.4 mm. The single mineral manganese ore in its liberation degree can reach 64.79%. We suggest the ore should be used in strong magnetic separation process for beneficiation test.

Process particle size；Degree of dissociation；Beneficiation；Manganese ore

2016-12-22

国家自然科学基金(41171302，41372093)；高等教育质量工程项目(XJC1105)

张燕(1987-)，女，助教，研究方向：矿物学、地球化学、矿产学、岩石学等，手机：13348885067；通讯作者：陈翠华(1972-)，女，教授，博导，研究方向：矿相学、矿床学、地球化学等，E-mail：409835757@qq.com。

TD95

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.02.025