金剛石的性質(zhì)及解離工藝研究

金剛石具有極高的利用價(jià)值，金剛石的解離工藝是實(shí)施選礦工藝的前提。金剛石的解離工藝是根據(jù)金剛石的性質(zhì)設(shè)計(jì)的，本文通過分析金剛石的性質(zhì)，對(duì)金剛石解離工藝的特點(diǎn)及解離結(jié)果進(jìn)行探討。

一、金剛石原生礦的性質(zhì)

金剛石的母巖為金伯利巖。世界各地發(fā)現(xiàn)的金剛石原生礦中，其金伯利巖的巖石類型，大體差別不大。我國(guó)華東某金剛石原生礦的金伯利巖呈斑狀或顯微斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具細(xì)粒晶質(zhì)結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造。

根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和主要礦物成分，分為斑狀鎂鋁榴石金云母金伯利巖和細(xì)粒金云母金伯利巖兩種。前者金剛石的含量比后者高2～5倍之多，而且，此類金伯利巖所含金剛石的粒度也大于后者。同時(shí)，此類金伯利巖硬度較小，容易破碎和磨礦。

二、金剛石解離工藝的特點(diǎn)

1、金剛石的解離類型

金剛石在礦石中呈斑晶產(chǎn)出，宏觀上看是多邊接觸，微觀上看是凹凸不平鑲嵌，解理面非常發(fā)育。還因?yàn)榻饎偸诘V石中含量甚微、約50萬～150萬分之一，因此很難發(fā)現(xiàn)金剛石與其它脈石礦物的連生體。由于金剛石呈斑晶產(chǎn)出，解理面非常發(fā)育，所以容易從母巖中解離出來。在礦石開采過程中，特別是自然風(fēng)化過程中，便有部分金剛石得到單體解離，風(fēng)化解離過程稱作自然解離；但多數(shù)金剛石是要經(jīng)過錘式破碎機(jī)破碎和磨礦作業(yè)的處理方能解離出來，此類解離稱作人工解離。經(jīng)測(cè)，軟礦的自然解離率有時(shí)高達(dá)60%～70%，硬礦也存在自然解離現(xiàn)象，但較軟礦低得多，一般為20%～28%。

2、金剛石的解離系數(shù)與破碎比

解離系數(shù)可謂金剛石破碎作業(yè)中一個(gè)專用概念。它的含義是破碎作業(yè)中，破碎機(jī)排出的較大粒度與被解離出來金剛石較大粒度之比。我們以符號(hào)δ表示之。經(jīng)過百余年的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)，對(duì)金剛石的解離規(guī)律得出了統(tǒng)一的科學(xué)數(shù)據(jù)。即產(chǎn)地不同，所得數(shù)據(jù)基本一致。非洲和前蘇聯(lián)所得數(shù)據(jù)為δ=4～2，我國(guó)的科技工作者，在考察我國(guó)不同地區(qū)各種金伯利巖的基礎(chǔ)上，也取得了極有價(jià)值的技術(shù)數(shù)據(jù)。

上述技術(shù)數(shù)據(jù)非常重要，理由是在制定階段破碎比時(shí)，務(wù)必以金剛石的解離系數(shù)為依據(jù)，就是說為了保護(hù)晶體的完好率，其破碎比不得大于該級(jí)別的解離系數(shù)。否則金剛石晶體的保護(hù)便無從談起。鑒于金剛石選礦即保證回收率又盡可能保護(hù)晶體完好無損的宗旨。因此，金剛石的破碎和磨礦作業(yè)，具有以下的幾個(gè)特殊性：

(1)盡可能設(shè)置預(yù)先篩分作業(yè)，防止已解離的大顆粒金剛石遭到破碎；

(2)采用多段破碎和階段選別，并且各段破碎比不可大于金剛石的解離系數(shù)；

(3)選別后的物料，再進(jìn)入下一級(jí)的破碎和磨礦作業(yè)，直到全部回收目的礦物；

(4)盡可能減少金剛石在磨機(jī)中的停留時(shí)間，以適當(dāng)控制循環(huán)負(fù)荷量而加以約制；

(5)磨礦作業(yè)采用選擇性磨礦的操作條件。

三、金剛石解離的綜合結(jié)果

由于金剛石在礦石中粒度分布極不均勻，為減少晶體在解離過程中遭到破壞，金剛石的解離作業(yè)，無不遵循多段破碎，階段選別的工藝原則。惟此，方可及時(shí)回收不同粒度下已單體解離的金剛石。多段破碎主要由破碎和磨礦兩種作業(yè)來完成。實(shí)踐證明，金剛石的解離率與作業(yè)類型和礦石性質(zhì)關(guān)系甚大。

對(duì)金剛石進(jìn)行解離時(shí)，需要選用錘式破碎機(jī)、球磨機(jī)等設(shè)備，紅星機(jī)器根據(jù)金剛石的性質(zhì)研制的金剛石錘式破碎機(jī)、金剛石球磨機(jī)等設(shè)備，對(duì)金剛石的解離具有很好的效果，歡迎有意向的客戶前來選購(gòu)。