我国低品位长石矿选矿工艺详解

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:535

长石矿物富含钾、钠等碱属,熔融温度较低(1100~1200℃),熔融间隔较长,具有较强的助熔性和较高的化学稳定性,因此广泛地应用于玻璃、陶瓷等工业,例如玻璃熔剂、陶瓷坯体配料陶瓷釉料、搪瓷原料等。另长石可作为磨料、钾长石可作为提取钾肥的优质原料。

自然界高品质的长石矿资源有限,大部分长石矿都为低品质的长石矿,需通过选矿去除脉石矿物和有害的杂质元素。目前,陶瓷行业高等级的产品对长石质量要求越来越高,尤其是含量和脉石含量,这就对长石矿的加工提出了更高的要求。

选矿工艺中应用较多的包括磁选、浮选、磁—浮等联合流程等。

磁选由于长石中的铁矿物、黑云母、角闪石和电气石等都具有一定的磁性,因此在外加磁场的作用下可与长石分离。一般地,长石中这类矿物磁性较弱,只有采用强磁选设备才能获得较好的分选效果。

磁选设备

目前,国内用于长石除铁的磁选设备主要有:永磁辊式强磁选机、永磁筒式中强磁场磁选机、电磁平环强磁选机、电磁感应辊式强磁选机、高梯度强磁选机及超导强磁选机等。

根据工艺流程及物料性质选择磁选设备原则一般为:①优先采用永磁磁选机,只是在质量要求较高或永磁磁选设备无法实现的情况,再考虑电磁磁选设备;②先弱磁后强磁;③微细粒时采用湿式分选;④高精度分选时可采用干式分选;⑤选择合适的分选粒度,在达到产品粒度要求的情况下,尽量在较粗的粒度下进行除铁作业;⑥避免铁杂质的二次混入。

磁选工艺

王会云等利用国内常用的稀土永磁辊式强磁选机、电磁除铁器、SHP湿式强磁选机和湿式筒式强磁选机,进行了探索性磁选试验,结果表明,由于-44μm钾长石粉粒度偏细,采用一般的磁选机很难获得Fe2O3含量0.1%以下甚至更低的超纯钾长石精矿。而采用其研制的新型高效长石除铁强磁选机对平江-44μm长石粉进行磁选,可将原矿Fe2O3的含量由0.17%降低到0.03%,达到了国际领先水平。

周奇珍采用新型DLSD-15超精细高梯度湿式磁选机除铁,除铁率最差达81.51%,且精矿中铁的含量较低,为0.05%,达到很好的除铁效果。当煅烧温度都为1200℃时,没经过除铁前,产品煅烧后的白度为23.4,通过新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机除铁后,其白度最低可达73.8,平均可达74.1,因此,除铁后产品的白度明显增,为用户带来更可观的经济效益。

浮选对长石浮选国内外已进行了大量的试验研究,主要致力于对阴离子捕收剂、阳离子捕收剂和活性剂进行长石分离和回收的作用机理的研究。

长石与云母的分离

云母易在粗磨的条件下进行浮选,通常使用反浮选的方法除去云母。一方面是为了减少长石在云母浮选中的损失;另一方面,云母磨矿过细会消耗大量价格昂贵的药剂。云母既可以在酸性回路中也可以在碱性回路中浮选,大多数采用酸性浮选法。云母天然可浮性使得它很容易用胺类阳离子捕收剂浮选回收。浮选矿浆用硫酸调到pH值≈3,浮选云母的捕收剂为十二胺。

长石与石英分离

浮选法是分离石英与长石的主要方法,其经历了传统的氢氟酸法(又称有氟有酸法)、无氟有酸法和无氟无酸法几个发展阶段。目前,石英—长石分离技术大致有三种:酸性浮长石法、中性浮长石法及碱性浮石英法。其中,最成熟、应用最广泛的是酸性浮长石法,但这一工艺需要强酸性的介质条件,造成设备腐蚀严重。因此,中性浮长石法和其它几种工艺方法有着良好的应用前景,代表着石英—长石浮选分离工艺的发展方向,尽管目前这些方法还不够成熟,大部分仅限于实验室研究,在工业生产中应用的较少,但是这些工艺方法值得进一步探讨和改进,以便早日实现工业应用。

长石与含铁矿物的分离

一般情况下,长石矿物中的铁主要赋存于云母、黄铁矿、少量赤褐铁矿和含铁的碱金属硅酸盐(例如石榴子石电气石和角闪石)。通常,

!在pH值2.5~3.5的酸性条件下,采用胺类阳离子捕收剂可浮出云母;

!在pH值5~6的酸性条件下,采用黄药类捕收剂可浮选出黄铁矿等硫化矿物;

!在pH值3~4的酸性条件下用磺酸盐类捕收剂可浮选出含铁硅酸盐。

磁—浮等联合流程某些高铁极难选长石矿,不仅含铁很高,而且其中部分铁矿物是以铁染形式渗透于长石解理间,对于这些矿物,如果采用单一选别工艺都不能满足精矿要求时,可以采用联合流程。

A: 徐龙华等对四川某低品位长石采用“磁选—浮选”联合工艺,获得合格的钾钠长石精矿,且可综合回收石英。

B: 庞玉荣等采用“反浮选—强磁选”联合工艺流程,获得K2O+Na2O含量为13.92%、Fe2O3含量为0.2%的钾长石精矿。

C: 李晓燕等采用“磁选—脱泥—浮选”联合工艺流程将长石中的铁降低到0.051%,二氧化钛降低到0.018%,氧化钙降低到0.05%,氧化钾达到13.39%,长石产率达到87%。

其他选矿工艺酸浸

酸浸是去除长石杂质的有效方法,它往往是处理长石中含有极细微嵌晶结构的杂质。采用较大的硫酸浓度、较高的酸浸温度和较长的酸浸时间,除铁效果较好,均明显优于摇床重选和湿法磁选的物理除铁方法。但是,酸浸工艺存在环境问题,在长石加工工艺中一般不采用。

生物浸取

这种方法主要是用来去除极细长石微粒中的含铁矿物。铁可以作为某些微生物的电子载体和能量源,与微生物作用时发生氧化、还原反应,变成可以溶解的离子态,此过程产生的有机酸也会使杂质矿物溶解,再通过水洗即可将杂质矿物除去。生物浸取具有操作简单、环境污染小等优点,国外学者将其与其他方法配合使用得到了含铁量低于0.02%的高纯长石精矿,国内这方面的研究则较少。

结语随着优质长石资源的减少,低品位长石已成为长石矿加工的主要资源,另外,下游企业对长石精矿品位的要求越来越高,这势必对长石矿的加工提出更高的要求,单一的选矿提纯工艺已不能满足市场的需求,采用多种选别作业,如脱泥,磁选,浮选等组成联合工艺流程将会成为长石矿加工的主要途径。随着国家环境保护政策的完善,“无氟无酸”长石—石英分离技术代表着浮选工艺的发展方向。另外,国外对生物浸取选矿技术已有较多研究,而国内则很少,应加强对这方面的研究与应用。

标签: 石矿
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