Les minéraux de cyanite comprennent la cyanite, l'andalousite et la sillimanite. Ces trois minéraux sont des variantes homogènes et polyphasées, de formule chimique Al₂SlO₅, contenant 62,93 % d'Al₂O₃ et 37,07 % de SiO₂. Les minéraux de cyanite présentent une réfractarité, une stabilité chimique et une résistance mécanique élevées. Ils constituent la matière première de matériaux réfractaires de haute qualité et sont largement utilisés dans la production de matériaux réfractaires, de céramiques techniques, d'alliages aluminium-silicium et de fibres réfractaires.
Propriétés du minerai et structure minérale
Les cristaux de cyanite sont des colonnes plates, bleues ou bleu-gris, vitreux et nacrés. Leur dureté, mesurée parallèlement à leur axe, est de 5,5, tandis que leur dureté, mesurée perpendiculairement à leur axe, est de 6,5 à 7. On les qualifie donc de « pierres à deux duretés ». Leur densité est de 3,56 à 3,68 g/cm³. Ils sont principalement composés de cyanite et contiennent également une faible quantité de sillimanite.
Les cristaux d'andalousite sont colonnaire, de section transversale presque carrée, et disposés en forme de croix régulière sur cette section. 3,2 g/cm3.
Les cristaux de sillimanite sont des agrégats en forme d'aiguilles, généralement radiaux et fibreux, gris-brun ou gris-vert, vitreux, de dureté 7 et de densité 3,23-3,27 g/cm3.
Les minéraux du groupe de la cyanite se transforment en un mélange de mullite et de silice (cristobalite) par calcination à haute température, et subissent une expansion volumique. Parmi les minéraux associés, on trouve la biotite, la muscovite, la séricite, le quartz, le graphite, le plagioclase, le grenat, le rutile, la pyrite, la chlorite et d'autres minéraux.
Domaines d'application et indicateurs techniques
Les matériaux réfractaires constituent les principaux domaines d'application des minéraux de kyanite, qui peuvent être utilisés pour la fabrication de briques, l'amélioration des performances à haute température des produits réfractaires, la synthèse de la mullite à haute température, et la kyanite et l'andalousite cristallines et transparentes peuvent être utilisées comme pierres précieuses ou objets d'artisanat.
Principales utilisations des minéraux de cyanite :
| Domaine d'application | Application principale |
| Réfractaire | Fabrication de briques réfractaires, amélioration de la résistance aux hautes températures des briques, matériaux réfractaires non façonnés |
| Céramique | Céramiques avancées, céramiques techniques |
| Métallurgie | Alliage silicium-aluminium à haute résistance |
| Fibre réfractaire | Revêtement réfractaire, isolant pour revêtement de bougie d'allumage |
| gemme | Granulosité cristalline, brillante et transparente, comme matière première pour les pierres précieuses |
| Médecine | Fabrication de prothèses dentaires, agrégats pour plaques de connexion osseuse fracturées |
| Chimique | mullite traitée à haute température, matériau résistant aux acides, tube de mesure haute température |
En raison des différences de performance des diverses matières premières minérales, de leurs utilisations et des niveaux de traitement d'application, les exigences en matière de qualité des concentrés de kyanite varient.
Technologie de traitement – enrichissement et purification
La méthode de valorisation et le procédé technologique des minéraux de kyanite dépendent principalement des caractéristiques d'incorporation des minéraux, généralement la flottation, la séparation gravimétrique et la séparation magnétique, etc.
①Flottation
La flottation est la principale méthode de valorisation des minéraux de cyanite, mais elle doit généralement être combinée à d'autres méthodes pour répondre aux exigences industrielles. Le déschlammage gravimétrique ou la flottation après séparation magnétique sont fréquemment utilisés. Les collecteurs utilisent des acides gras et leurs sels, et la pulpe présente un pH neutre ou faiblement acide. Les principaux facteurs influents sont la finesse de broyage, les propriétés des impuretés, l'efficacité du déschlammage, le système chimique et le pH de la pulpe.
2. Resélectionner
Pour les minéraux de kyanite incrustés à gros grains et incrustés mixtes, la méthode de séparation par gravité est la plus utilisée, et l'équipement de séparation par gravité comprend une table vibrante, un cyclone, un milieu lourd et une goulotte spirale.
③ Méthode de séparation magnétique
Il s'agit d'une méthode indispensable au traitement du kyanite. Elle est généralement utilisée pour la préparation de matières premières sélectionnées en vue de la récupération ou de l'élimination de produits magnétiques, ou pour le retraitement du concentré afin d'éliminer les impuretés telles que le fer et le titane et d'améliorer sa teneur. Les équipements de séparation magnétique comprennent notamment les séparateurs magnétiques à tambour, les séparateurs magnétiques à plaques et les séparateurs magnétiques à gradient élevé à anneaux verticaux. Le choix de l'équipement et le déroulement du procédé dépendent de l'intensité du magnétisme des impuretés.
mullite synthétique
La mullite est un matériau réfractaire de haute qualité. Il existe deux procédés de synthèse de la mullite à partir de cyanite. Le premier consiste à la calciner directement pour obtenir un clinker de mullite à teneur moyenne en aluminium ; le second consiste à ajouter de la bauxite, de l'alumine et du zircon. Ces roches sont calcinées à haute température pour former un clinker de mullite ou de mullite-zircon.
Date de publication : 18 mars 2022