Zu den Kyanitmineralien gehören Kyanit, Andalusit und Sillimanit. Alle drei sind homogene und mehrphasige Varianten mit der chemischen Formel Al₂SlO₅, die aus 62,93 % Al₂O und 37,07 % SiO₂ besteht. Kyanitmineralien zeichnen sich durch hohe Feuerfestigkeit, chemische Stabilität und mechanische Festigkeit aus. Sie sind Rohstoffe für hochwertige Feuerfestmaterialien und finden breite Anwendung in deren Herstellung, beispielsweise in der Herstellung von Hochleistungskeramik, Aluminium-Silizium-Legierungen und Feuerfestfasern.
Erzeigenschaften und Mineralstruktur
Kyanitkristalle sind flachsäulenförmig, blau oder blaugrau, glasig und perlmuttartig. Die Härte in Längsrichtung der Kristalle beträgt 5,5, in Querrichtung 6,5 bis 7, weshalb Kyanit auch als „zwei harte Steine“ bezeichnet wird. Die Dichte liegt zwischen 3,56 und 3,68 g/cm³. Hauptbestandteile sind Kyanit und geringe Mengen Sillimanit.
Andalusitkristalle sind säulenförmig, im Querschnitt nahezu quadratisch und bilden auf der Querschnittsfläche ein regelmäßiges Kreuz. 3,2 g/cm³.
Sillimanitkristalle sind nadelförmig, meist radial und faserig, graubraun oder graugrün, glasartig, mit einer Härte von 7 und einer Dichte von 3,23-3,27 g/cm3.
Minerale der Kyanitgruppe wandeln sich bei der Kalzinierung unter hohen Temperaturen in ein Gemisch aus Mullit (auch Mullit genannt) und Siliciumdioxid (Cristobalit) um und erfahren dabei eine Volumenausdehnung. Zu den Begleitmineralen gehören Biotit, Muskovit, Serizit, Quarz, Graphit, Plagioklas, Granat, Rutil, Pyrit, Chlorit und weitere Minerale.
Anwendungsbereiche und technische Indikatoren
Feuerfeste Werkstoffe sind das Hauptanwendungsgebiet von Kyanitmineralien, die zur Herstellung von Ziegeln, zur Verbesserung der Hochtemperatureigenschaften von feuerfesten Produkten, zur Synthese von Mullit bei hohen Temperaturen und als Edelsteine oder für Kunsthandwerk verwendet werden können.
Hauptverwendungszwecke von Kyanit-Mineralien:
| Anwendungsgebiet | Hauptanwendung |
| Feuerfest | Herstellung von feuerfesten Steinen, Verbesserung der Hochtemperaturbeständigkeit von Steinen, ungeformte feuerfeste Materialien |
| Keramik | Hochleistungskeramik, Technische Keramik |
| Metallurgie | Hochfeste Silizium-Aluminium-Legierung |
| feuerfeste Faser | Feuerfeste Auskleidung, Zündkerzenisolator |
| Edelstein | Kristalline Körnung, hell und transparent als Rohmaterial für Edelsteine |
| Medizin | Herstellung von Zahnprothesen, Zuschlagstoffe für Knochenbruch-Verbindungsplatten |
| Chemische | Hochtemperaturverarbeitung von Mullit, säurebeständiges Material, Hochtemperatur-Messrohr |
Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen mineralischen Rohstoffe, ihrer Verwendungszwecke und der unterschiedlichen Anwendungsstufen ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Qualität von Kyanitkonzentraten.
Verarbeitungstechnologie – Aufbereitung und Reinigung
Die Aufbereitungsmethoden und technologischen Prozesse von Kyanitmineralien hängen hauptsächlich von den eingebetteten Eigenschaften der Mineralien ab; im Allgemeinen werden Flotation, Schwerkrafttrennung und Magnetscheidung usw. angewendet.
①Schwimmung
Die Flotation ist das wichtigste Aufbereitungsverfahren für Kyanitmineralien, muss aber in der Regel mit anderen Verfahren kombiniert werden, um die Anforderungen der Industrie zu erfüllen. Häufig werden Schwerkraftentschlammung oder Flotation nach Magnetscheidung eingesetzt. Als Sammler dienen Fettsäuren und deren Salze. Der pH-Wert der Pulpe sollte neutral oder schwach sauer sein. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind die Mahlfeinheit, die Eigenschaften der Verunreinigungen, die Entschlammungswirkung, das chemische System und der pH-Wert der Pulpe.
②Erneut auswählen
Bei grobkörnigen eingelagerten und gemischt eingelagerten Kyanitmineralien wird meist das Schwerkrafttrennverfahren angewendet. Die Schwerkrafttrennvorrichtung besteht aus einem Rütteltisch, einem Zyklon, einem Schwermittel und einer Spiralrutsche.
③ Magnetisches Trennverfahren
Die Magnetscheidung ist ein unverzichtbares Verfahren bei der Kyanitaufbereitung. Sie dient in der Regel der Aufbereitung ausgewählter Rohstoffe zur Gewinnung oder Entfernung magnetischer Produkte oder der Konzentrataufbereitung zur Entfernung von Verunreinigungen wie Eisen und Titan und zur Verbesserung des Konzentratgehalts. Zu den Magnetscheidungsanlagen gehören Trommelmagnetscheider, Plattenmagnetscheider, Vertikalringmagnetscheider mit hohem Gradienten usw. Die Magnetscheidungsanlage und der Prozessablauf werden anhand der Stärke des Magnetismus der Verunreinigungen bestimmt.
Synthetisches Mullit
Mullit ist ein hochwertiges feuerfestes Material. Es gibt zwei Verfahren zur Synthese von Mullit aus Kyanit-Rohstoffen. Zum einen wird es direkt kalziniert, um mittelaluminiumhaltigen Mullitklinker zu erhalten, zum anderen werden Bauxit, Aluminiumoxid und Zirkon hinzugefügt. Steine und andere Materialien werden bei hohen Temperaturen kalziniert, um Mullit- oder Zirkonmullitklinker zu gewinnen.
Veröffentlichungsdatum: 18. März 2022