镁硅酸盐矿物的晶体结构和基本性质

镁硅酸盐矿物的晶体结构和基本性质在硫化铜镣矿石中，主要的脉石矿物为镁硅酸盐矿物.如果镁硅酸盐矿物进入裸精矿中，会使精矿中MgO含量过高.造成冶炼炉温』高「炉渣粘度增大，格冶炼成本增加，冶炼回收率降低.而且，蛇纹石等狭桂酸盐还会干扰硫化矿的选矿.风此，在硫化铜镰矿的选矿中，硫化矿与镁硅酸盐旷物的高效分离始终是选矿的技术目标和难题5%】【炎硫化铜裸矿心中，镁硅酸就矿物包括蛇纹石.滑石、绿泥石、橄榄石、辉“等多种存在形式例七在我国最大的硫化铜镣矿金川.硫化铜锲矿含矿:狞体为铁质超基性岩，尸不同程度的蚀变作用F.含矿岩体蛇纹石化、绿泥石化或滑石-碳酸盐化.脉石矿物主要以蛇纹石、滑石以及橄榄石为主，严重影响硫化镰矿的净选|七在新疆喀拉通克铜镣矿浮选试验中，根据工艺矿物学研究表明,矿石中易泥化的脉石矿物主要为滑石、蛇纹石化橄榄石、绿泥石等&在磨矿过程中，这些镁硅酸盐矿物易于产生大量易浮矿泥，这不仅造成浮选药剂的消郭量过大，而旦还会严重影响钢镰金属矿物的浮选〔叫新疆哈密黄山东嗣德矿造岩矿物三要为橄榄石、辉有、蚀变矿物主要为绿泥石和滑石，有些矿区绿泥石、滑石总含量达堂「40%,佥属硫化矿物多分散于镁理酸盐矿物中，造成单体解离困鹿，形成大量矿泥，在浮选过程中，严重影响浮选过程中的精矿质量和IE收率*w多矿相镁硅酸盐矿物作为脉石普遍存在于磷化铜棵矿石中，尤其是低品位、难选矿石中，镁硅酸耕矿物更往往是多矿相，以蛇纹石、滑石、绿泥石等形式共存.这二:种镁碰酸盐矿物由「品体结构不同，无论是衷面性质还是浮选彳：为差异都很大.虽然，到目前一为止，围统硫化铜锲矿浮选精矿的降镁问蹲进行了大量研究，但是主要集中在以蛇纹右为主或以滑石为主的镁硅酸』i与硫化矿物的分离.对于多种愤硅酸盐矿物共存时的同步抑制鲜见报道•随着硫化铜镣矿的不断开采利用，旷•“中饯含量逐渐增大，原矿品位降低*针对多矿相镁硅酸盐旷物的同羽抑制显得越来越靠要-1.2.1镁硅酸盐矿物的存在形式大多数铜锲硫化矿床的形成与基性岩或超基性岩有•关，矿石中的脉石矿物组成也，分类似，主要以镁硅酸盐矿物为主。铜镣硫化矿在成矿过程中，矿物成分、化学成分和物理性质都会发生重大变化，这一系列交代作用称为“蚀变二在热液作用下，橄榄石最终形成蛇纹石，辉石转变为滑石，含铝铁镁硅酸盐转变为绿泥石。因此，以橄榄石及牌石为基质的超基性岩，在热液及低温风化作用下，总是存在如下的共生矿物组合：橄榄石一蛇纹石一辉石一滑石一绿泥石“气蚀变矿物的共生组合按如下规律变化：橄榄石发生蛇纹石化的反应可近似表示为⑶：3（Mg, （橄榄石）+4/7/；+S0+1O2T2峋（死2）（。〃）,（蛇纹石）+2Fe0辉石蚀变成绿泥石的反应可表示为；2\MgSiO.-6（Ca,Fe'\2SiO4（OH）2（顽透辉石）+7H2O+SiO2■>（岫,Fe\Si0°（OH\（绿泥石）+3C%岫，（克/）（。月）匚（透闪石）滑石-碳酸盐化的反应可表示为：2峻嬉纹石）+3CQt〃2地3、寸2（滑石）+3顾0（菱镁矿）+3/0因此，在大部分硫化铜镣矿石中，MgO主要赋存在蛇纹石、透囚石、滑石、绿泥石中，其次在辉石、橄榄石中。1.22蛇纹石的晶体结构和基本性质（1） 蛇纹石的晶体结构蛇纹石的晶体结构如图1-1所示。蛇纹石是1:1型的三八面体层状硅酸盐矿物,即其结构单元层由硅氧四面体的六方网层（T层）与氢氧镁石的八面体层（O层）按1:1结合而成。其中Al、Fe、Cr、Ni等可替代Mg,形成不同成分的变种。在层中硅氧四面体连接成网状朝向一方，与氢氧镁石层连接，冠氧镁石层中一个方向上每3个羟基中2个被硅氧四面体角顶的活性氧替代〔俱蛇纹石在磨碎过程中，Mg?+与-OH暴露在蛇纹石表面，由于蛇纹石表面的-0H向矿浆转移，造成了蛇纹石表面是荷正电的。（2） 蛇纹石的基本性质蛇纹石主要成分是利蛇纹石、叶蛇纹石和纤蛇纹石这三种同质多相异变体。矿石颜色呈深绿、黑绿、黄绿等各种色调的绿色，常具有蛇皮状青、绿色斑纹，铁的带入使颜色加深且密度增大。蛇纹石呈油脂或蜡状光泽，纤维状则其有丝绢光泽。硬度为2.5〜4,相对密度为2.2〜3.6。蛇纹石的热稳定性好、吸水率不大,具白耐热、抗腐蚀、耐磨等诸多优良性能，叮以用米生产耐火材料备阻燃剂、烧制钙镁磷肥、冶金埒剂原料和轻质氧化镁，可广泛用于建筑、医药等领域。蛇纹I石化学式为Mg6[S,4O10](OH)8,理论组成为MgO43.6%、SiOj43.3%、H20113.1%网叫1.2.3滑石的晶体结构和基本性质滑石的品体结构滑石的晶体结构如图1-2所示。滑石是2:1型的层状硅酸盐矿物，其品体结构由两层硅氧四面休中间夹着氢制镁石层构成"七两层硅氧四面体中的活性氧相对排列，-0H位于硅氧四面体网格中心，与活性氧处于同一水平层中。滑石每个结构单元层内电价平衡，结合牢固，因而形态呈二维延展的片状，层间靠分子键结合"七陈志友31研究指出滑石层面接触角约为68。，具有较好的疏水性，并且滑石的疏水性不随pH值而变化。尽管滑石层面是电中性的，但其棱边有Si”及o2-暴露，这些区域具有较强的键合羟基的能力，导致滑石在很宽的pH范围内荷负电。滑石在破碎过程中沿层间分子键断裂，解理后滑石表面以层面为主，表现为疏水性网虬滑石的基本性质纯净的滑石呈白色或微带淡黄、淡绿、淡褐色调。解理面上呈珍珠光泽，富有滑腻感，慷度为1,相对密度为2.58〜2.83。滑石常沿层面方向解理，所以其外观多呈鳞片状或块状，致密块状滑石呈贝壳装断口，导电导热性能差，能耐火，可广泛应用于造纸、油漆、陶瓷、医药、化工等许多领域。滑石化学式为Mg3[Si4O10](OH)2.理论组成为MgO31.7%、SiO263.12%^H204.8%o滑石品格中的Mg常被Fe、Mn、Ni、Al等所代替，经类质同相替代后可以形成不同成分的滑石，如铁滑石Fc3[Si4OioJ(OHi2.镣滑石Ni3[Si40,o](OH)2^n9||20,o1.2.4绿泥石的晶体结构和基本性质绿泥石的品体结构绿泥石的晶体结构如图1-3所示。绿泥石是2:1型的层状硅酸盐矿物，其晶体结构相当于TOT三层型结构单元与一个狙氧镁石层交借排列而成，该层中有三分之一Mg?+的被入印所替换，而产生一个带正电的[Mg2Al(OH)2「层。绿泥石解离后，表面存在氢氧镁石层破裂的键，使矿物表面具有交错带电的碎面，从而使离子捕收剂更容易吸附，故绿泥石可浮性较好有而且有较大的浮选范围⑵川22】。绿泥石晶体呈假六方片状或板状，薄片具挠性，集合体呈鳞片状。有两种晶系，为三斜晶系和单斜品系。绿泥石的基本性质

绿泥石矿石颜色随含铁量的多少而变化，主要有淡黄色、灰白色、白色、浅绿色、绿色，绿黑色以及褐黄色，半透明状，有玻璃光泽，解理完全，参差状断口。便度为2〜3,相对密度2.6〜3.3。绿泥石主要应用于塑，胶、涂料、医药、化妆、脱硫邪保等领域。绿泥石结构复杂，化学成分多变，但上要由硅铝镁铁组成。绿泥石品体化学式为：(Mg,Fe,Al)(OH)6{(Mg,Fe,Al)3[(Si,Al