湖北枣阳石墨工艺矿物学研究

2018-03-20李健,黄鹏,康健,刘爽,白丁,林璠

资源环境与工程 2018年1期

李健, 黄鹏, 康健, 刘爽, 白丁, 林璠

(1.国土资源部稀土稀有稀散矿产实验技术重点实验室,湖北武汉 430034; 2.湖北省地质实验测试中心,湖北武汉 430034)

石墨是一种非金属矿产品,不仅普遍应用于一般工业和消费领域,还广泛应用于一些特殊的工业领域。在发达国家,石墨产品已作为新材料技术的代表,得到了充分的开发和研究。随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用[1]。

湖北枣阳石墨矿是湖北省地质局找矿新成果,位于东秦岭非金属矿成矿带,目前地勘工作显示远景储量巨大。本文对枣阳石墨矿的特征进行系统的工艺矿

物学研究,查明矿石中石墨的赋存状态、嵌布特征、粒度组成等,对该矿的可选性试验研究具有重要的指导意义。

1 矿石物质组成

1.1 原矿化学成分分析

原矿的化学多元素分析结果见表1。由表可知,矿石中固定碳含量仅为3.12%,远低于目前市场已开发的石墨矿山的矿石品位。

1.2 矿石矿物组成

经XRD分析(图1)和显微镜镜下观察综合[2-3],矿石的矿物组成及大概含量见表2。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composition analysis of the ore

图1 矿石XRD图谱Fig.1 XRD patterns of the ore

表2 矿石主要矿物组成Table 2 Main mineral contents of the ore

2 矿石矿物组成特征

2.1 石墨矿物特征

石墨在矿石中呈略显弯曲的针片状、鳞片状、显微鳞片状及细小鳞片状等,见图2,沿岩石的片理方向分布,在矿石中呈星散状较均匀分布,多呈单一鳞片,少数呈集合体形式。颗粒内夹杂矿物较少,基本未见。石墨片径变化范围较大,最大为0.03 mm,最小为0.001 mm左右,一般为0.001～0.005 mm左右,主要为晶质石墨,部分为隐晶质石墨。

2.2 脉石矿物特征

图2 石墨镜下照片Fig.2 Micrograph of graphite

(1) 石英:矿石中的主要脉石矿物,呈他形粒状,颗粒内部常包裹有少量较细小矿物而较脏,粒径一般0.02～0.1 mm不等,颗粒之间以较弯曲边缘紧密镶嵌,多均匀分布,少数呈条带状集合体产出。

(2) 云母类矿物:主要为绢云母、白云母,是矿石中重要的脉石矿物,呈细小鳞片状、针片状,主要分布于绢云石英千枚岩中,片径最大0.1 mm,一般0.02～0.05 mm,绢云斜长石英岩内含量相对较少,片径较大,一般0.1～0.25 mm左右。白云母呈条带状集合体产出,见图3。绢云母较均匀分布于岩石中,长轴方向定向产出,形成千枚理。

(3) 白云石:多呈半自形粒状,较均匀分布于岩石中,少数呈条带状集合体产出,且颗粒表面附着少量铁质微粒而较脏。

(4) 绿泥石:主要分布于绢云石英千枚岩内,呈细小鳞片状,片径0.05 mm左右,呈星散状分布。