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白云母综述文档
白云母综述
白云母(Muscovite)也叫普通云母、钾云母或云母,是云母类矿物中的一种。
白云母是良好的电绝缘体和热绝缘体,并且它能够大量出产,因此具有重要的经济价值。
一般它产于变质岩中,但也产于花岗岩等岩石中。
白云母并非只是白色,它可以是较淡的褐、绿、红色到无色,具有玻璃光泽到丝绢光泽。
形状为大板块状,六方晶体或细粒的集合体。
一、白云母的形成及特性特征
1.1矿物简介:
白云母,化学组成:
KAl2[Si3AlO10](OH,F)2,理想的组份是八面体片含Al,也可少量地被Fe3+、Mg、Fe2+甚至Mn、Cr、V等所置换。
白云母具有高度完全的底解理、颜色淡白。
薄片富弹性的特点
白云母也叫普通云母、钾云母或云母,是云母类矿物中的一种。
白云母是良好的电绝缘体和热绝缘体,并且它能够大量出产,因此具有重要的经济价值。
一般它产于变质岩中,但也产于花岗岩等岩石中。
白云母并非只是白色,它可以是较淡的褐、绿、红色到无色,具有玻璃光泽到丝绢光泽。
形状为大板块状,六方晶体或细粒的集合体。
1.2形成过程:
白云母是分有很广的造岩矿物之一,在三大岩类中均有产出。
泥质岩石在低级区域变质过程中可以形成绢云母,变质程度稍高时,成为白云母。
酸性岩浆结晶晚期以及伟晶作用阶段,均有大量白云母生成。
由高温至中低温的蚀变作用过程中,也能生成。
所谓云英岩化是高温蚀变作用之一,能形成大量白云母。
所谓绢云母化作用是中低温蚀变作用之一,能形成大量绢云母。
白云母风化破碎成极细的鳞片,既可以成为碎屑沉积物中的碎屑,也可以是泥质岩的矿物成分之一。
白云母为斜方柱晶类,通常呈板状或片状,外形成假六方形或菱形。
柱面有明显的横条纹。
双晶常见,多依云母律生成接触双晶或穿插三连晶。
白云母片岩主要出现于酸性岩浆岩;此外,还常出现于云英岩、变质片岩和片麻岩中。
产于花岗岩中的白云母,常形成具有工业价值较大的晶体;伟晶岩中白云母的形成是多阶段的;热液金属矿床和热液变质岩中,绢云母化作用很普遍,形成绢云母;在变质岩中白云母分布很广,它是粘土质岩石在较高温度和钾的参与作用下形成。
1.3特性特征:
白云母的特性是绝缘、耐高温、有光泽、物理化学性能稳定,具有良好的隔热性、弹性和韧性。
经加工成云母粉还有较好地滑动性和较强的附着力。
由于云母和云母粉本身的性能,主要有如下用途:
日用化工原料、云母陶瓷原料、油漆添料、塑料和橡胶添料、建筑材料、用于焊条药皮的保护层、用于钻井泥浆填加剂,近年在玻璃鳞片替代方面也很突出等。
白云母,属于矽酸盐类,化学式为:
KAl2(AlSi3O10)(OH)2,单斜晶系,硬度2.5-4,比重2.77-2.88,在天然环境下常呈板状假六面形晶体、片状或鳞片状。
颜色从无色到白色,有时也会呈绿色、棕色等,条痕为无色,具有玻璃或珍珠光泽。
有发育非常良好的底面解理,所以常可以将云母一片片的撕下来。
二、白云母的物理性质及主要用途
2.1化学成分
化学成份
SiO2
Al2O3
K2O
Na2O
MgO
Fe2O3
S+P
H2O
含量(%)
44-50
20-33
9-11
0.95-1.8
1.32-2
2-6
0.02-0.05
0.13
2.2物理性质
硬度:
在上为2-3,垂直为4;
比重:
2.76-3.10g/cm3;
解理:
解理极完全,有的具(110)和(010)裂理;
颜色:
浅黄、浅绿、浅红或红褐色;
透明度:
透明至半透明;
光泽:
玻璃光泽,解理面上现珍珠光泽
其他:
薄片具显著的弹性。
绝缘性和隔热性都特强。
2.3主要用途
在工业上用得最多的是白云母,其次为金云母。
其广泛的应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。
超细云母粉作塑料、涂料、油漆、橡胶等功能性填料,可提高其机械强度,增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀型等。
除具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等性能外,又率先推出片体二表面光滑、径厚比大、形态规则、附着力强等特点。
工业上主要利用它的绝缘性和耐热性,以及抗酸、抗碱性、抗压和剥分性,用作电气设备和电工器材的绝缘材料;
其次用于制造蒸汽锅炉、冶炼炉的炉窗和机械上的零件
云母碎和云母粉可以加工成云母纸,也可代替云母片制造各种成本低廉、厚度均匀的绝缘材料。
三、白云母的资源特点、分布及矿物特征
3.1资源特点
白云母矿的质量由三大因素决定,即有效使用面积的大小;影响有效面积的外观质量,如剥分性、斑点等;晶体的电气性能,如绝缘性、电阻率、介电常量、介质损耗角等。
中国白云母矿以内蒙古天皮山1号脉最好,为中等片,并有少量大—特大号云母。
工业原料云母出成率为40%-60%。
少斑点,乙、丙级参半。
但目前中国云母总体以丙级品为主,工业原料云母出成率仅为30%-40%。
三大白云母矿区总体比较,以四川省丹巴的云母质量最好,产出较多的大号、特大号云母片。
内蒙古土贵乌拉天皮山所产云母居第2位,新疆阿勒泰云母居后。
白云母、金云母单一矿床规模一般不大,工业原料云母储量从几十吨至数千吨,上万吨者罕见。
内蒙古土贵乌拉白云母矿探明工业原料云母储量3.7万t,其规模为中国第一,世界之最。
新疆阿勒泰成矿带累计探明工业原料云母储量6万t,为世界上著名矿带之一。
伟晶岩型白云母矿体中,白云母通常与长石、石英共生。
在阿勒泰伟晶岩带中还有水晶、绿柱石及祖母绿宝石等产出。
白云母矿山规模较小的多宜于露天开采。
内蒙古土贵乌拉和四川丹巴等规模大的云母矿,需采用地下开采。
中国云母矿一般开采深度为40-80m,只有上贵乌拉白云母矿采深有的超过100m。
中国白云母、金云母矿石一般易于剥分,河北灵寿碎云母矿的可选性能良好。
3.2矿床分布
白云母片
白云母矿产于伟晶岩脉中,而伟晶岩脉则呈带状分布,并多成群密集出现。
伟晶岩脉群呈疏密相间、断续延伸或斜列排列。
密集带宽几百米至数千米,长几千米至1万余米,断续延长可达几万米。
伟晶岩脉的围岩多为古老变质岩系,变质程度深达角闪岩相。
这种变质岩系呈带状展布,宽几千米至几万米,长几万米至几十万米,有的断续延长达数百万米。
例如内蒙古土贵乌拉白云母矿床所赋存的伟晶岩产于近东西向延展的阴山山脉中,即基底变质岩系之中。
在伟晶岩脉密集带中,白云母矿化相对良好。
例如新疆阿勒泰白云母成矿带中的阿尤布拉克矿区,在10km2内有伟晶岩脉263条,岩脉密度为26条/km2,单位面积白云母储量达780t/km2。
而库威成矿区在330km2内有岩脉1800条,其密度为5条/km2,单位面积白云母储量因而相对较少,只有68.5t/km2。
那森恰矿区岩脉密度居中,40km2内有600条脉,15条/km2,储量亦居中,为439.7t/km2。
少量块白云母矿床分布于浅变质岩系绿片岩相中,以及在千枚岩—板岩相岩系之中,例如福建、广西、广东等一些矿床。
矿床一般成
带性不明显,成矿远景亦不大。
伟晶岩型及变质岩型白云母矿床分布地层时代古老,主要是元古宇、太古宇及古生界。
产于元古宙—太古宙的矿床占大部分,中国内蒙古、山东、河南、山西、江苏、湖北等地的矿床皆属之。
世界上印度、原苏联、美国及巴西等国的主要矿床亦为元古宇—太古宇。
中国下古生界中有新疆阿勒泰及广东的矿床,上古生界中有四川丹巴的
矿床。
产于较新地层中的白云母矿床为数极少。
西藏南部洛扎县白云母矿床分布于早—中三叠世地层中,是目前所知的世界云母矿床分布的最新地层。
3.3矿物特征
1)矿石的矿物组成
白云母白云母伟晶岩矿石的主要矿物为微斜长石、长石、石英和白云母等,次要矿物为黑云母、铁铝榴石、电气石、磷灰石、绿柱石和钛铁矿等。
碎细白云母矿床白云母一般占50-70%,钾长石及石英占10%左右,微量矿物为磁铁矿和褐铁矿。
2)矿物特征
包括白云母及其亚种(绢云母)和较少见的钠云母;工业上尤其是电气工业中常用的是白云母和金云母。
白云母的化学式为KAl2(AlSi3O10)(OH)2,其中SiO245.2%、Al2O338.5%、K2O11.8%、H2O4.5%,此外,含少量Na、Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe和F等。
1、晶系、晶形
白云母多为单斜晶系,呈叠板状或书册状晶形,发育完整的为具有六个晶体面的菱形或六边形,有时形成假六方柱状晶体。
2、解理、打象或压象
白云母具有完善的解理,可以剥分。
理论上白云母能剥分成10左右。
白云母晶体的隐伏解理,即为打象和压象。
3、颜色、光泽和透明度
白云母薄片一般无色透明,但往往染有绿、棕、黄和粉红等色调;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。
白云母的透明度为71.7-87.5%。
4、硬度和弹性
白云母莫氏硬度为2-2.5,白云母的弹性系数为(1475.9-2092.7)×106Pa(15050-21340kg/cm2)
四、选矿方法、开发现状及其存在的问题
4.1形状选矿
根据白云母晶体与脉石的形状不同,在筛分中透过筛子的筛缝、筛孔的能力不同,使白云母和脉石分离。
选别时,采用一种两层以上不同筛面结构的筛子,一般第一层筛筛网为条形;第二层筛筛网为方形。
当原矿进入筛面后,由于振动或滚动作用,片状白云母及小块脉石可以从条形筛缝漏至第二层筛面;因第二层是格筛,故可筛去脉石留下片状白云母。
形状选矿法具有流程简单、设备少、生产率高、分选效果好等优点,因而在白云母矿山中得到了广泛应用。
4.2选矿方法及其流程
a、浮选
依据白云母与脉石的表面物理化学性质的不同进行分选。
矿石经破碎、磨矿使白云母单体解离,在药剂作用下,白云母成为泡沫产品而与脉石分离。
白云母浮选可以在酸性或碱性矿浆中进行,长碳链醋酸胺类的阳离子和脂肪酸类的阴离子为白云母的捕收剂。
白云母浮选工艺流程中需经过三段粗选、三段精选,才能获得白云母精矿。
因此,白云母矿石浮选用以回收伟晶岩和白云母片岩中14目以下的白云母和细粒云母。
在中国,白云母矿石浮选尚未得到生产应用。
b、风选
白云母风选多通过专用设备来实现。
其工艺过程一般为:
破碎→筛分分级→风选。
矿石经过破碎之后,白云母基本上形成了薄片状,而脉石矿物长石、石英等呈块状颗粒。
据此,采用多级别的分级把入选物料预先分成较窄的粒级,据其在气流中的悬浮速度之差异,采用专用风选设备进行分选。
风选法适用于水源缺乏地区,已用于实际生产。
4.3开发案例
四川丹巴云母矿选矿厂入选原矿品位为9.1kg/m3,其中片云母占44%。
原矿经人工拣选出大片云母后,给入选矿厂固定棒条筛,筛缝尺寸为100mm。
+100mm物料进入颚式破碎机破碎后,与棒条筛筛下产品一起进入XB-602型振动筛分选。
该筛有两层筛网,上层是角钢制成的棒条筛,筛缝宽20mm;下层为20×20mm方孔筛网,经分选后得3种产物:
大于20mm筛缝尺寸的物料,从中手选出白云母和连生体,连生体由人工破碎后手拣出大于4cm2的白云母;小于20mm筛缝、大于20mm方筛孔的物料,也从中手选出白云母和连生体,连生体人工破碎后拣出大于4cm2的白云母;小于20mm方筛孔的物料全部废弃,作为尾矿。
该厂生产能力为10t/h,精矿品位100%,回收率92%。
灵寿云母矿选矿厂入选原矿碎片白云母占56-68%,钾长石及石英占10%左右,磁铁矿和褐铁矿微量。
首先对原矿进行破碎,达到单体分离。
然后进行分级,分成数个较窄粒级进入风选作业。
风选作业的主要设备是φ800振动式空气分选机和旋振筛。
风选前矿石破碎,采用锤式破碎机解离。
入选最佳粒度3-0.25mm。
采用预先分级、控制分级可提高风选设备的有效处理能力,减少风选作业段数,保证精矿质量。
该厂生产能力0.8-1.0t/h,精矿平均品位99.06%,回收率82.27%。
美国风化云母伟晶岩选矿厂选矿
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