紅柱石、矽線石和藍(lán)晶石是同質(zhì)異相的硅酸鹽礦物,通常稱為藍(lán)晶石族礦物,化學(xué)分子式為Al203?SiO2 或Al2SiO5;理論化學(xué)組成:Al2O363.1% ;SiO236.9%。其晶體的密度和緊密程度在燒成后沒有變化,因此內(nèi)部沒有孔隙,使用前無需煅燒,容易向莫來石轉(zhuǎn)化。在溫度相對低(從1200℃起) 時(shí),緩慢而穩(wěn)定地向莫來石轉(zhuǎn)化。由于在其整個(gè)使用期間產(chǎn)生的線性膨脹小,因此向莫來石轉(zhuǎn)化不會(huì)對耐火材料造成損害。紅柱石向莫來石轉(zhuǎn)化而形成的獨(dú)特的莫來石顯微結(jié)構(gòu), 使紅柱石產(chǎn)品在很多應(yīng)用領(lǐng)域具有優(yōu)勢。具體表現(xiàn)在:
(1)體積穩(wěn)定。使用中紅柱石向莫來石轉(zhuǎn)化,含有紅柱石成分的產(chǎn)品在高溫環(huán)境使用時(shí)由于莫來石化,體積有些微膨脹。這個(gè)現(xiàn)象可以有效地填補(bǔ)磚與磚之間的接縫和澆注料中的裂縫,從而有效地阻擋液態(tài)渣和金屬的滲透。這種因晶體結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的膨脹是不可逆的,因此當(dāng)耐火材料冷卻時(shí),連接處仍保持緊密。
(2)荷重狀態(tài)下的低蠕變性和良好的耐火度。由于莫來石化造成的致密顯微結(jié)構(gòu), 使含有紅柱石的耐火磚在抗蠕變和耐火性方面比高鋁磚要好。
(3)抗熱沖擊能力強(qiáng)。由于網(wǎng)絡(luò)狀的顯微結(jié)構(gòu),莫來石晶體中的液態(tài)玻璃相在受到熱沖擊時(shí)起到了吸收沖擊力、避免裂紋產(chǎn)生的作用,減少了剝落現(xiàn)象。
紅柱石因上述種種優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于耐火材料領(lǐng)域。我國冶金工業(yè) 目前使用的 Al203-SiO2系列耐火材料 ,在高溫條件下使用,大多發(fā)生體積收縮, 這樣 ,在高溫荷重、熱沖擊、爐渣侵蝕等作用下, 材料的使用和壽命都受到了限制。而紅柱石具有的微膨脹性,改變了這種產(chǎn)品的弱點(diǎn),提高了其使用壽命。我國的高鋁礬土資源豐富, 但雜質(zhì)含量普遍偏高, 高溫下易熔融。由于紅柱石具有優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)性能, 在礬土中加入紅柱石后,可增加莫來石相, 改變材料基質(zhì)、礦物組成和顯微結(jié)構(gòu),提高材料的荷重軟化溫度。
利用紅柱石的獨(dú)特性能,將含紅柱石的高鋁系列耐火材料在大型高爐、 熱風(fēng)爐、 鋼包、 電爐、 魚雷式鐵水罐等上使用, 均已取得 良好效果。此外, 在鋁工業(yè)的預(yù)焙陽極槽, 玻璃工業(yè)的加熱爐、 進(jìn)料器,陶瓷工業(yè)的匣缽、 棚板以及水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯上等也均得到了廣泛應(yīng)用。
紅柱石具有耐火度高,機(jī)械強(qiáng)度大,熱穩(wěn)定性好,耐酸堿性強(qiáng)等特點(diǎn),在高溫下能轉(zhuǎn)變成莫來石,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐火材料、陶瓷耐火材料和生產(chǎn)特殊的絕緣體,制造鑄鋼和鑄鐵坩堝,以及生產(chǎn)鋁合金。
我單位受甲方委托,于2009年10月承擔(dān)該公司提供的紅柱石礦石選礦試驗(yàn)任務(wù),其目的是為該紅柱石礦石的可選程度提供評價(jià)依據(jù)。
礦石自然類型:含炭紅柱石板巖。深灰色,斑狀、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),主要成份:紅柱石、黑云母及白云母、石英、長石、炭質(zhì)及鐵質(zhì)等。
根據(jù)紅柱石礦樣的礦物組成特性,經(jīng)過大量的探索性試驗(yàn),以及進(jìn)行了選礦條件試驗(yàn)、流程試驗(yàn),推薦出最佳流程,并獲得了滿意的試驗(yàn)結(jié)果。
本試驗(yàn)采用磁選法、浮選法分選紅柱石,對該礦樣分別進(jìn)行了系統(tǒng)的條件試驗(yàn)和流程試驗(yàn),
原礦紅柱石含量為11.2%,經(jīng)過磨礦、脫泥、磁選、粗選、掃選及四次精選的閉路流程試驗(yàn),其最終指標(biāo)見表1,精礦化學(xué)分析結(jié)果見表2。
表1 最終精礦指標(biāo)
產(chǎn) 物 |
產(chǎn)率(%) |
紅柱石含量(%) |
回收率(%) |
精礦 |
7.62 |
89.69 |
61.07 |
表2 精礦化學(xué)分析結(jié)果
項(xiàng)目 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
TiO2 |
CaO |
MgO |
K2O |
Na2O |
含量 |
40.92 |
55.34 |
0.43 |
0.097 |
0.17 |
0.088 |
0.25 |
0.098 |
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