锆石(锆英石)(Zircon)
2019-02-22 09:16:34
Zr［SiO4］
【化学组成】常含有Hf、Th、U、TR等混入物，当其间一些混入物达必定含量时可构成许多变种。如山口石(TR2O31093%;P2O5177%)、水锆石(含水量一般为3%～10%)、曲晶石(含较高的TR及U，放射性使晶面曲折而故名)、富铪锆石(HfO2可达24%)等。因为锆石中常含Th、U，故测定锆石中Th/U的含量和由它们蜕变而成几种铅同位素间的比值和它们与U的比值，可测定锆石及其母岩的肯定年纪。因为Pb元素很难进入锆石晶格，锆石结晶时U与Pb发作激烈分馏，因而锆石是杰出的U-Pb同位素定年目标。此外，越来越多的研讨标明，锆石环带状增生的现象非常遍及，结合微区定年法可以反映与锆石成长前史相对应的地质演化过程。锆石一起仍是很牢靠的“压力仓”（pressurevessel），可以保存来自其母岩或前期蜕变作用的包裹物。20世纪末开端在一些具有争议性的蜕变带展开了一系列针对锆石的包裹物检测和微区定年作业，成效明显（Vavraetal.,1996,Hermanetal.,2001,Katayamaetal.,2001）。
【晶体结构】四方晶系；a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。在结构中，［SiO4］四面体呈孤立状，互相凭借Zr4相联合；且二者在c轴方向相间摆放。Zr4+的配位数为8，呈由立方体特殊畸变而成的［ZrO8］配位多面体。整个结构也可视为由［SiO4］四面体和［ZrO8］多面体联合而成。
【形状】晶体呈四方双锥状，柱状，板状(图G-1)，可依(011)成膝状双晶。
图G-1锆石的晶体
(其间(a)、(b)、(c)、(d)、(e)引自潘兆橹，1993，(f)据赵珊茸，产于福建魁歧岩体晶洞中)
四方柱:m｛110｝,a｛100｝;四方双锥:p｛111｝,u｛331｝;复四方双锥:x｛311｝
锆石的形状具有标型性，如在碱性岩中，锆石的四方双锥｛111｝很发育，在酸性岩中，锆石的四方双锥和四方柱{100}、{110}均较发育，晶体外形呈柱状；在基性岩、中性岩或偏基性的花岗岩中，锆石的柱面发育而锥面相对不发育，有时甚至不呈现，但有时可呈现｛311｝的复四方双锥。此外使用锆石晶体长宽比、磨圆度也可判别构成条件。
【物理性质】色彩多变，与其成分多变有关；玻璃至金刚光泽，断口油脂光泽；通明至半通明。解理不彻底，这也与其结构中键强均匀散布有关；断口不平坦或贝壳状。硬度7.5～8。相对密度4.～4.。性脆。当锆石含有较高量的Th、U等放射性元素时，具放射性，常引起非晶质化，与普通锆石比较，通明度下降，可呈不通明；光泽较昏暗；相对密度和硬度下降(H=5)；折射率下降且呈均质体状况。
【成因及产状】锆石是在酸性和碱性岩浆岩中散布广泛的副矿藏。在基性和中性岩中
亦产出。在伟晶岩中，锆石常与稀有元素矿藏等亲近共生。在沉积岩、蜕变岩中亦较常见。锆石在碱性岩中可富集成矿，如挪威南部霞石正长岩中产出的巨型锆石矿床。此外，因为锆石性质安稳，可富集成砂矿。
【判定特征】以其晶形，大的硬度，金刚光泽为特征。与金红石的区别是硬度较大，无｛110｝彻底解理、无Ti的反响；与锡石的区别是锆石相对密度较小，锡石有Sn之反响。
【首要用途】提取锆和铪的首要矿藏质料，色泽艳丽且通明无瑕者，可作宝石质料。因为具有耐高温，抗腐蚀，高的机械强度，吸收气体及吸收中子的才能，故及其锆合金和锆的化合物在工业上及国防尖端技术中使用广泛。锆石在陶瓷工业中可用作乳浊剂，不仅可起乳浊作用，并能进步釉面硬度、白度、抗磨强度及避免釉面龟裂；此外，凭借锆石所含的稀土元素，还可生成、氧化铈等进步制品的热安稳性、介电性、机械强度等。
一种赤泥中富集回收锆石的方法
2019-02-27 11:14:28
本发明公开了一种赤泥中富集收回锆石的办法，其特征在于：将赤泥制浆，经过浮选，按重量计，在1000份浆料中参加由0.5-1.5份塔尔油，1-2份水玻璃，0.8-1.8份氧化白腊皂和0.5-1.8份油酸钠组成的浮选剂，混合均匀后在pH>12的介质中进行浮选，将锆石选出。本发明的浮选办法以及浮选剂的配比，特点是可在高碱度环境下进行浮选，其pH值大于12以上可以有用将锆石选出，将pH值进步到13—13.5，浮选作用最好。本发明的浮选剂正习惯赤泥的高碱度浆料，在浆料pH值不行时，还需要参加进步浆料pH值，以到达最好的浮选作用。经申请人实验，经过本浮选办法，可以选出赤泥中80%的锆石。
锆矿物
2019-01-30 10:26:34
已发现含锆矿物有30多种，其中具有工业价值的主要有锆英石和斜锆矿两种。锆和铪由于化学性质、离子及原子半径非常相近，因此在自然界中锆与铪均呈共生状态存在。铪本身无独立矿物，均以类质同像赋存于变种锆英石中，含铪较高的变种锆英石矿物有：曲晶石、苗木石、水锆石等。主要锆、铪矿物见下表。
表 锆铪矿物表矿物化学式ZrO2%HfO2%密度g∕cm3硬度颜色斜锆矿（baddeleyfie）ZrO280～980.5～26.5～66～6.5白、红、黄锆英石（zircon）ZrSiO461～671～1.84.2～4.97.5无色、黄、绿、褐、黑等钛锆钍矿（zirkelite）（Ca，Fe，Ti，Zr，Th）2O3521～2.74.75.5黑色、深棕色曲晶石（cyitolite）变种锆石含
TR、U、Th等52.405.5～174.16褐色水锆石（malacone）变种锆石含Al、Ta、Nb、Th、U、H2O53.2～65.13.7～4.63.89～3.936无色苗木石（nacgitc）变种锆石含TR、Ta、Nb、Th、U等49.83.5～74.17.5绿、褐色
铪的基本概念
2018-12-12 09:36:26
在自然界中，铪常与锆共生，含锆的矿物中都含铪，铪与锆呈类质同像，铪主要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2量为0.5-2％。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2可以高达15％。还有一种变质锆石曲晶石，含HfO2达5％以上。后两种矿物的储量少，工业上尚未采用。铪主要由生产锆的过程中回收。
有色和稀有金属矿石的磁选
2019-01-21 09:41:43
磁选广泛应用于有色和稀有金属矿石(脉钨矿、脉锡矿、砂锡矿和海滨砂 矿等)重选粗精矿的精选。
(一)钨粗精矿的精选
自然界已发现的钨矿物约有20种，其中具有工业价值的为黑钨矿和白钨矿两种。钨矿石一般也分成黑钨矿类和白钨矿类。我国是世界上钨矿最丰富的国家，石英脉型钨矿占我国当前开采量的90%以上，钨矿物以黑钨矿为主，常含有白钨矿，另有锡石、辉钼矿、辉锡矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物，非金属矿物以石英、长石、云母为主。
黑钨矿的主要选矿方法是重选，粗、中粒用跳汰机，细粒用摇床。在重选过程中，一些密度较高的矿物，如锡石、白钨矿和大多数的硫化矿，都伴随黑钨矿一道进入粗精矿中。因此，需要精选以提高钨精矿的品位，同时回收各种副产品。
黑钨矿属于弱磁性矿物，而锡石、白钨矿是非磁性矿物，因此，利用磁选法可将它们分开。图4-5-60是我国某钨矿精炼厂钨粗精矿磁选精选流程:分选前将物料用对辊机破碎到-3mm，筛分成0.83~ 3mm、0.2 ~ 0.83mm 和0~0.2mm 三级，分级磁选得到黑钨精矿。其中0.83-3mm的磁选尾矿，经对辊机破碎到1.17mm以下，使钨的连生体解离，再分级磁选，各粒级磁选作业的次数，视物料的性质而定。使用Φ900 mm单盘磁选机分选，磁场强度为955 ~1194kA/m。分选过程除可调整电流、电压、极距和给料粒度外，物料水分和铁污染的程度也会影响分选指标。磁选尾矿包含白钨矿、锡石和硫化矿，可用其他方法综合回收。 图4-5-60某钨矿精炼厂钨粗精矿磁选精选流程注:①白钨矿的品位为18.41% W03 ;②筛分得出，含35.21% Mo。
(二)含钽铌一独居石粗精矿的分选
具有工业价值的钽和铌矿物主要有钽铁矿、铌铁矿、黄绿石、褐钇铌矿、黑稀金矿、钛铌钙铈矿等。钽铌矿石类型大概分为钽铁矿一铌铁矿矿石、黄绿石矿石和其他含钽铌矿矿石。
钽铌矿粗选主要是重选法，粗精矿除含有钽铌矿物、锆石外，还含有磁铁矿、钛铁矿、独居石、石英、云母、石榴石、电气石和褐铁矿等多种矿物，组成复杂，分选困难，常常需要采用磁选、重选、浮游重选、浮选、电选、化学处理等方法的组合。钽铁矿的比磁化率为2.4 X10-8 m3/kg,铌铁矿为2.5 X10-8 m3/kg，褐钇铌矿为5.8×10-8m3/kg。鉴于铁含量的大小对磁选效果有很大影响，因此， 在磁选前，一般先用酸作短时间(5~15min)处理,清除矿物表面铁质，提高磁选的选择性。
图4-5-61是广西里松褐钇铌矿粗精矿的精选流程。精选采用磁选一--重选一浮游重选组合流程。粗精矿先经过烘干，然后给入单盘磁选机选出铁屑，其他进入三盘磁选机，利用各种矿物磁性的差异，严格控制操作参数，将矿物分成钛铁矿一褐钇铌矿组、褐钇铌矿一独居石组、独居石一褐钇铌矿组和锆石组。前三组物料先经酸洗然后采用摇床一磁选或磁选，选出的磁性物料用油酸、碳酸钠、硅酸钠浮出独居石，槽内产品即为褐钇铌矿。后一组采用摇床一磁选一摇床分选出褐钇铌矿和锆石精矿。指标为：褐钇铌矿精矿(Nb2O5〕品位35.72%。，精矿回收率87.62%;独居石精矿〔TrO3 +ThO2〕品位65.23%;锆石精矿〔ZrO2〕品位60.48%。;同时还回收了钛铁矿。
〔三〕海滨砂矿粗精矿的精选
海滨砂矿重选精矿中主要回收的矿物为钛铁矿、独居石、金红石和锆石等。钛铁矿磁性最强，独居石次之，金红石和锆石都是非磁性矿物，而金红石的导电率比锆石高得多。因此，处理这种矿石时，一般采用磁选一电选联合流程。
乌场钛矿精选厂位于海南省，是我国海滨砂矿主要的生产厂矿之一。该厂精选工艺流程采用摇床预先重选丢尾，磁选回收钛铁矿，然后电选分组，再用强磁选、电选、浮选及重选等联合工艺进行分离及提纯，综合回收锆石、独居石、金红石、锡石及残存的钛铁矿。该厂精选流程见图4-5-62。
精选指标为:钛铁矿〔TiO2〕品位50.40%，回收率81.70%。;锆石(ZrHfO2)品位65.15%。，回收率51.0%。;金红石〔Ti02〕品位90.05%。;独居石〔TR203+ Th02〕品位 60.90%。
铪常识
2019-03-14 09:02:01
在自然界中，铪常与锆共生，含锆的矿藏中都含铪，铪与锆呈类质同像，铪首要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2量为0.5-2％。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2能够高达15％。还有一种蜕变锆石曲晶石，含HfO2达5％以上。后两种矿藏的储量少，工业上没有选用。铪首要由出产锆的进程中收回。 铪的冶炼与锆根本相同，一般分五步。第一步为矿石的分化，有三种办法：①锆石氯化得(Zr,Hf)Cl4。②锆石的碱熔，锆石与NaOH在600℃左右熔融，有90％以上的(Zr,Hf)O2转变为Na2(Zr,Hf)O3，其间的SiO2变成Na2SiO3，用水溶除掉。Na2(Zr,Hf)O3用HNO3溶解后可作锆铪别离的原液，但因含有SiO2胶体，给溶剂萃取别离形成困难。③用K2SiF6烧结，水浸后得K2(Zr,Hf)F6溶液。溶液能够经过分步结晶别离锆铪。第二步为锆铪别离，可用-MIBK（甲基异丁基酮）体系和HNO3-TBP (磷酸三丁酯)体系的溶剂萃取别离办法。使用高压下(高于20大气压)HfCl4和ZrCl4熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技能早有研讨，可省去二次氯化进程，下降成本。但因为(Zr，Hf)Cl4和HCl的腐蚀问题，既不易找到适宜的分馏柱原料，又会使ZrCl4和HfCl4质量下降，增加提纯费用。第三步为HfO2的二次氯化以制得复原用粗HfCl4。第四步为HfCl4的提纯和加镁复原。本进程与ZrCl4的提纯和复原相同，所得半制品为粗海绵铪。第五步为真空蒸馏粗海绵铪，以除掉MgCl2和收回剩余的金属镁，所得制品为海绵金属铪。如复原剂不必镁而用钠，则第五步改为水浸。 海绵铪自坩埚中取出时要分外当心，避免自燃。大块海绵铪要破碎成必定尺度的小块，以便压成自耗电极，再熔铸成锭。破碎时也应避免自燃。海绵铪的进一步提纯与钛和锆相同，用碘化物热分化法。操控条件与锆略有不同，在碘化罐四周的海绵铪小块,坚持温度为600℃，而中心的热丝温度为1600℃，比制取锆的“结晶棒”时的1300℃为高。铪的加工成型包含铸造、揉捏、拉管等过程，与加工锆的办法相同。 铪的首要用途是制作原子核反应堆的操控棒。纯铪具有可塑性、易加工、耐高温抗腐蚀，是原子能工业重要材料。铪的热中子捕获截面大，是较抱负的中子吸收体，可作原子反应堆的操控棒和保护装置。可作火箭的推进器。在电器工业上可制作X射线管的阴极。铪的合金可作火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层，Hf-Ta合金可制作工具钢及电阻材料。在耐热合金中铪用作增加元素，例如钨、钼、钽的合金中有的增加铪。HfC因为硬度和熔点高，可作硬质合金增加剂。4TaC•HfC的熔点约为4215℃，为已知的熔点最高的化合物。
泰美钽铌矿选矿厂
2019-02-11 14:05:44
泰美钽铌矿坐落广东省境内。系一中型花岗岩风化壳铌铁矿矿床。现在挖掘的矿区有博罗521矿区和泰美524矿区，其间以521为首要矿区。原矿含Nb2O50.029%。矿石中首要金属矿藏有铌铁矿、细晶石、易解石、富铪锆石、钍石、磷钇矿、脉石首要有石英、长石。矿藏粒晶：铌铁矿一般小于0.1毫米，富铪锆石一般小于0.074毫米。该矿是我国现在铌质料的首要生产基地。
选矿厂分粗选和精选两个部分。粗选选用重－磁－重流程（见图1）。原矿（水挖掘）选通过挑选，大于0.5毫米部分不含矿抛弃。0.5～0.3毫米物料选用摇床选别，小于0.3毫米物料经φ12米浓缩机浓缩，浓缩机溢流（－0.075毫米）抛弃，浓缩机沉砂（0.3～0.074毫米）送给φ1.5米立环湿式强磁选机，通过一次粗选、一次扫选，磁性部分用摇床精选，取得的铌铁矿粗精矿档次7％～8％Nb2O5，回收率44.75％，送精选厂进一步处理。
图1 泰美钽铌矿粗选厂流程
精选
选用重选－磁选－电选－浮游重选组合流程（图2）。铌铁矿粗精矿先经挑选，大于4毫米物料不含矿抛弃，小于4毫米物料通过水力分级箱分级，各级物料分别用摇床选出高锡铌精矿、铌精矿、次精矿三种产品。各种产品经筛分红＋0.9毫米和－0.9毫米两个粒级，用双盘或三盘干式强磁选机选出铌铁矿产品精矿。磁选中矿用浮游重选选出独居石，非磁性物料用摇床选别，摇床精矿回来分级箱，摇床中矿用电选选出锆石。生产指标：铌铁矿精矿含Nb2O560%，回收率95％（对原矿42.51％），一起还回收了部分锆石和独居石产品。
图2 泰美钽铌矿精选厂流程
钛铁矿与金红石砂矿选矿技术
2019-02-26 09:00:22
钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜 ( 铺前 )、乌场(保定) 4 个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图 3.5.10。采矿的回采率> 95 %，贫化率
为了进步资源的利用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学术会议论文集，1990 年)。该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以 Ti4+ 与 Fe2+ 呈类质同象置换而构成的钛 - 铁矿系列中;其间钛铁矿(含 TiO252 %～54 %)和富铁钛铁矿(含 TiO246 %)所占的份额达 66.2 %，其次是富钛钛铁矿(含 TiO256 %～ 58 %)占 19.2 %，钛赤铁矿(含TiO210.7 %～ 19.5 %)占 14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度 0.2 ～ 0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重3.3 的有用重矿藏下沉产率达73.5 %。③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强 6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额 88.1 %的磁性产品( TiO243 %)，再经 800 ℃、 10min 的氧化焙烧，最终经场强 650 Oe弱磁选，在磁选产品中可取得 TiO250% ～ 51 %的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含 TiO243% ～ 46 %)经电选( 2.1kV， 120r / min )，在导体产品中可取得 TiO2 51% ～ 53 %的钛铁矿精矿产品。④在经场强 8000 — 12000 Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强> 20000 Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。
钛铁矿选矿技术
2019-02-26 16:24:38
钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜 ( 铺前 ) 、乌场(保定) 4 个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图 3.5.10 。采矿的回采率> 95 %，贫化率图1 钛铁矿图2 金红石砂矿 为了进步资源的利用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，咱们曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学术会议论文集， 1990 年)。该研讨、实验标明： ① 钛元素首要赋存在以 Ti4+ 与 Fe2+ 呈类质同象置换而构成的钛 - 铁矿系列中;其间钛铁矿(含 TiO252 %～ 54 %)和富铁钛铁矿(含 TiO246 %)所占的份额达 66.2 %，其次是富钛钛铁矿(含 TiO256 %～ 58 %)占 19.2 %，钛赤铁矿(含 TiO210.7 %～ 19.5 %)占 14.6 %。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。 ② 难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度 0.2 ～ 0.08mm (属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重3.3 的有用重矿藏下沉产率达 73.5 %。 ③ 在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强 6000Oe 分选出占钛铁矿矿藏份额 88.1 %的磁性产品( TiO243 %)，再经 800 ℃、 10min 的氧化焙烧，最终经场强 650 Oe 弱磁选，在磁选产品中可取得 TiO250% ～ 51 %的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含 TiO243% ～ 46 %)经电选( 2.1kV ， 120r / min )，在导体产品中可取得 TiO2 51% ～ 53 %的钛铁矿精矿产品。 ④ 在经场强 8000 — 12000 Oe 磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强> 20000 Oe 磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。
含钽铌—独居石粗精矿的分选
2019-01-25 10:19:06
具有工业价值的钽和铌矿物主要有钽铁矿、铌铁矿、黄绿石、褐钇铌矿、黑稀金矿、钛铌钙铈矿等。钽铌矿石类型大概分为钽铁矿—铌铁矿矿石、黄绿石矿石和其他含钽铌矿
矿石。
钽铌矿粗选主要是重选法，粗精矿除含有钽铌矿物、锆石外，还含有磁铁矿、钛铁矿、独居石、石英、云母、石榴石、电气石和褐铁矿等多种矿物，组成复杂，分选困难，常常需要采用磁选、重选、浮游重选、浮选、电选、化学处理等方法的组合。
钽铁矿的比磁化率为2.4×10-8m3/kg，铌铁矿为2.5×10-8m3/kg，褐钇铌矿为5.8×10-8m3/kg。鉴于铁含量的大小对磁选效果有很大影响，因此，在磁选前，一般先用酸作短时间（5～15min）处理，清除矿物表面铁质，提高磁选的选择性。
下图是广西里松褐钇铌矿粗精矿的精选流程。精选采用磁选—重选—浮游重选组合流程。粗精矿先经过烘干，然后给入单盘磁选机选出铁屑，其他进入三盘磁选机，利用各种矿物磁性的差异，严格控制操作参数，将矿物分成钛铁矿—褐钇铌矿组、褐钇铌矿—独居石组、独居石—褐钇铌矿组和锆石组。前三组物料先经酸洗然后采用摇床—磁选或磁选，选出的磁性物料用油酸、碳酸钠、硅酸钠浮出独居石，槽内产品即为褐钇铌矿。后一组采用摇床—磁选—摇床分选出褐钇铌矿和锆石精矿。指标为：褐钇铌矿精矿Nb2O5）品位35.72%，精矿回收率87.62%；独居石精矿（TR2O3＋ThO2）品位65.23%；锆石精矿（ZrO2）品位60.48%；同时还回收了钛铁矿。
广西里松褐钇铌矿粗精矿的精选流程
