К минералам кианита относятся кианит, андалузит и силлиманит. Все три являются однородными и многофазными вариантами, их химическая формула — Al₂SlO₅, а содержание Al₂O₃ составляет 62,93%, SiO₂ — 37,07%. Минералы кианита обладают высокой огнеупорностью, химической стабильностью и механической прочностью. Они являются сырьем для высококачественных огнеупорных материалов и широко используются в производстве огнеупоров, современной керамики, алюминиево-кремниевых сплавов и огнеупорных волокон.
Свойства руды и минеральная структура
Кристаллы кианита имеют плоскую столбчатую форму, синий или сине-серый цвет, стекловидную и перламутровую структуру. Твердость в направлении, параллельном распространению кристаллов, составляет 5,5, а в направлении, перпендикулярном распространению, — от 6,5 до 7, поэтому его называют «двухтвердым камнем». Плотность составляет от 3,56 до 3,68 г/см³. Основные компоненты — кианит и небольшое количество силлиманита.
Кристаллы андалузита имеют столбчатую форму, почти квадратное поперечное сечение и расположены в поперечном сечении в виде правильного креста. 3,2 г/см³.
Кристаллы силлиманита представляют собой игольчатые, обычно радиальные и волокнистые агрегаты серо-коричневого или серо-зеленого цвета, стекловидные, твердость 7, плотность 3,23-3,27 г/см³.
Минералы группы кианита при высокотемпературном обжиге превращаются в смесь муллита (также известного как муллит) и кремнезема (кристобалита) и подвергаются объемному расширению. К ассоциированным минералам относятся биотит, мусковит, серицит, кварц, графит, плагиоклаз, гранат, рутил, пирит, хлорит и другие минералы.
Области применения и технические показатели
Основными областями применения минерала кианита являются огнеупорные материалы, которые могут использоваться для изготовления кирпича, улучшения высокотемпературных характеристик огнеупорных изделий, синтеза муллита при высоких температурах, а кристаллический и прозрачный кианит и андалузит могут использоваться в качестве драгоценных камней или предметов ручной работы.
Основные области применения минерала кианита:
| Область применения | Основное приложение |
| Огнеупорный | Производство огнеупорных кирпичей, повышение термостойкости кирпичей, неформованные огнеупорные материалы. |
| Керамика | Современная керамика, техническая керамика |
| Металлургия | Высокопрочный кремниево-алюминиевый сплав |
| Огнеупорное волокно | Огнеупорная футеровка, изолятор свечи зажигания |
| драгоценный камень | Зернистость кристаллов, яркость и прозрачность, идеально подходящие в качестве сырья для драгоценных камней. |
| Лекарство | Изготовление зубных протезов, герметик для пластин, соединяющих сломанные кости. |
| Химический | Муллит, обработанный при высоких температурах, кислотостойкий материал, высокотемпературная измерительная трубка. |
В связи с различиями в характеристиках различных минеральных сырьевых материалов, областях применения и технологических уровнях обработки, к качеству кианитовых концентратов предъявляются разные требования.
Технология переработки – обогащение и очистка
Метод обогащения и технологический процесс получения кианита в основном зависят от характеристик его залегания, как правило, это флотация, гравитационное разделение, магнитная сепарация и т.д.
①Флотация
Флотация является основным методом обогащения кианитовых минералов, но, как правило, для соответствия требованиям промышленных показателей ее необходимо сочетать с другими методами. Часто используются гравитационное обесшламливание или флотация после магнитной сепарации. В качестве собирателей используются жирные кислоты и их соли, нейтральная или слабокислая пульпа с определенным значением pH; основными влияющими факторами являются тонкость помола, свойства примесей, эффективность обесшламливания, химическая система и значение pH пульпы.
②Перевыбрать
Для крупнозернистых и смешанных инкрустированных минералов кианита чаще всего используется метод гравитационной сепарации, а оборудование для гравитационной сепарации включает в себя вибростол, циклон, тяжелую среду и спиральный желоб.
③Метод магнитной сепарации
Это незаменимый метод обогащения кианита. Он обычно используется для подготовки отобранного сырья с целью извлечения или удаления магнитных продуктов, а также для переработки концентрата с целью удаления примесей, таких как железо и титан, и повышения качества концентрата. К оборудованию для магнитной сепарации относятся барабанный магнитный сепаратор, пластинчатый магнитный сепаратор, вертикальный кольцевой магнитный сепаратор с высоким градиентом и др. Выбор оборудования для магнитной сепарации и технологической схемы определяется в зависимости от силы намагниченности примесей.
Синтетический муллит
Муллит — высококачественный огнеупорный материал. Существует два процесса синтеза муллита из кианитового сырья. Первый — это прямое обжиг с образованием среднеалюминиевого муллитового клинкера, а второй — добавление боксита, глинозема и циркона. Камни и т. д. обжигаются при высоких температурах с образованием муллитового или цирконового муллитового клинкера.
Дата публикации: 18 марта 2022 г.