某风化钾长石选矿试验.pdf

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第37卷第2期非金属矿Vl01．37No．22014年3月Non．MetallicMinesMarch，2014某风化钾长石选矿试验田钊张凌燕邱杨率张立(武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070)摘要对某风化钾长石矿进行选矿试验研究。在确定最佳磨矿细度基础上，采用脱泥一磁选-浮选工艺，进行了捕收剂用量试验和高梯度磁选段数对比试验。最终使长石精矿白度从12．08％提高到63．96％，Fe2O3含量从4．00％降低到O．12％，精矿产率达到60．24％，可作为高品级陶瓷原料使用。关键词风化磁选浮选长石中图分类号：TD973+．5文献标识码：AExperimentalResearchonBeneficiationofaWeatheredK-FeldsparTianZhaoZhangLingyanQiuYangshuaiZhangLi(SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology,Wuhan，Hubei430070)AbstractBeneficiationtestofaWeatheredK-feldsparwasstudied．Onthebaseofthebestgrindingfinenessconditions，weusethedesliming—magneticseparation—flotationprocess，forthecollectordosagetestandthecomparisontestaboutthestageofthehighgradientmagneticseparation．Eventually,thewhitenessofthefeldsparconcentrateincreasedfrom12．08％to63．96％，thecontentofFeeO3decreasedfrom4．0％to0．12％，andtherecoveryrateoffeldsparwas60．24％，itcanbeusedastherawmaterialsofhighgradeceramic．Keywordsweatheringmagneticseparationflotationfeldspar在陶瓷工业中，长石因其非塑性特点成为坯料的石与脉石矿物解离，x~-P脉石矿物呈浸染状的矿物则熔剂，发挥着瘠化作用，同时又可成为釉料的主要成几乎无法解离(图1b)。试样主要化学成分分析㈣为：分。长石作为釉料成分使用时，对其含铁量要求较严SiO2，63．89；Al2o3，16．12；K2O，8．70；Na2O，3．31；CaO，格。2．24；MgO，1．21；Fe203，4．00；TiO2，0．30；MnO2，0．083；我国有广阔的花岗岩地域，其表面风化后所形P，0．13；s，0．012。主要矿物含量分析)为：长石，成的风化伟晶花岗岩是很丰富的长石资源【1】。安徽63．8；石英，11．2；角闪石，9．6；黑云母和绢云母，5．9；蒙某长石矿主要为易开采的风化伟晶二长斑岩，含铁较脱石和高岭石，3．2；榍石，1．2；磁铁矿，2．0；赤褐铁矿，高口】。矿石中大量长石被铁等黑色矿物浸染，或含有2．0；绿泥石和电气石，1．1。矿石中K2O与t％o总含黑色矿物质包裹体，单体解离困难、矿石可选性较差。量为12．01％，Fe203含量为4．O％，铁含量较高。本试验拟对该矿石进行除铁试验研究，为开发利用该长石资源提供技术依据。1实验部分1．1矿样性质试验矿样肉眼观察为粒度不等的灰白一肉红色颗粒，其SEM照片见图1。显微镜下观察试样可见以下特点：钾长石包裹有斜长石、榍石，并具有一定泥化蚀变现象；长石中有铁物质附着或浸染；图1试样SEM照片石英颗粒中包裹有角闪石；部分斜长石绢云母化。从a-正交偏光显微结果(x50)；b．反光显微结果(×2o0)选矿的难易程度分析，该矿石可分为2种类型：独立由图1可看出，部分纯净的钾长石(Or)颗粒正的长石纯矿物，这类矿物一般颗粒较大，选矿难度较小交解理发育，黑云母(B)与长石毗邻；矿石中可见石(图la)；长石包裹或连生有石英、角闪石、磁铁矿、榍石英(Q)和长石(0r)包裹磁铁矿(M)和褐铁矿(L)的等矿物，且这类矿物嵌布粒度细小，需细磨才能实现长现象。1_2设备磨矿采用湖北探矿机械厂XMB一70型三收稿日期：2014．01．17辊四筒磨矿机，弱磁选采用武汉洛克粉磨设备制造有．52． 田钊，张凌燕，邱杨率，等某风化钾长石选矿试验限公司『CRs(／~400x300型弱磁选机；强磁选采用由图3可知，随着磨矿细度的提高，长石精矿产赣州金环磁选设备有限公司Slon-100型周期式脉动率先缓慢上升后急速下降，而铁含量先缓慢下降后高梯度磁选机；浮选采用武汉洛克粉磨设备制造有限明显上升。综合考虑，确定磨矿细度为一0．074mnl占公司RK／FD一1型浮选机。70．6％。1．3试验流程工艺矿物学研究结果表明：①现场2．2高梯度强磁选试验矿石风化严重，试验用原矿为经过擦洗的矿石，矿石2．2．1高梯度强磁选背景磁感应强度试验：高梯度强产率为66．7％，擦洗后仍有大量原生矿泥，磨矿过程磁选背景磁感应强度试验流程与磨矿细度试验相同，中还会产生大量次生泥以及微细粒矿泥，会大量消耗确定磨矿细度为一0．074rnllq占70．6％，弱磁选磁感应浮选药剂，影响选别效果，因此首先对磨矿产品进行强度为0．12T，改变高梯度强磁选磁感应强度，试验脱泥；②试样中磁铁矿、赤铁矿等铁矿物以及铁染石结果见图4。英含量较高，对陶瓷用长石精矿质量影响很大，原矿进行压片煅烧测得白度仅为12．08％，采用先弱磁后强磁的工艺脱除铁质；③试样中杂质除了铁矿物，还有绿泥石、电气石、角闪石、云母、绿帘石等，电气石、绿泥石可在碱性条件下用油酸浮出，角闪石、云母、绿帘石在酸性条件下可用十二胺浮出，采用分段去除的反浮选工艺对这些非铁脉石矿物加以剔除。确定脱磁感应强度／T泥一弱磁选一强磁选一电气石等碱性环境反浮选一云图4高梯度强磁选背景磁感应强度试验结果母等酸l生环境反浮选的试验原则流程。EE『图4可知，随着高梯度强磁选背景磁感应强度2结果与讨论的提高，长石精矿产率和Fe含量均下降。综合考虑，2．1磨矿细度试验磨矿细度试验流程见图2，结果确定高梯度强磁选背景磁感应强度为1．0T。见图3。2．2．2高梯度强磁选段数试验：为进一步降低长石精原矿矿Fe含量，对高梯度强磁选次数进行了试验，强磁粗选的背景磁感应强度为1．0T，强磁精选的背景磁感应强度为1．1T，其他条件与2．2．1节相同，试验结果见表1。表1高梯度强磁选段数试验结果／0／0由表l可知，随着高梯度强磁选次数的增加，长+二石精矿产率和Fe含量下降，除铁率和长石精矿白度上升。考虑各参数变化的幅度及对长石精矿白度要长石精矿求，确定采用1粗1精高梯度强磁选流程，精选背景磁感应强度为1．1T。2_3浮选试验2．3．1油酸用量试验：油酸用量试验采用单因素试验方法，将磁选后的非磁性产品用碳酸钠调浆至pH值为9进行电气石等的反浮选，用硫酸将矿浆pH值调至3．5进行云母等的反浮选，十二胺用量为140g／t，试验结果见图5。由图5可知，随着油酸用量的增加，精矿产率下磨矿细度(一0．074mm)图3磨矿细度试验结果降、Fe含量先减少后增加，回收率逐渐降低，当油酸．53一 第37卷第2期非金属矿2014年3月除铁率为98．19％，产品达到特级陶瓷原料要求，可以用作陶瓷的白坯、釉料等多种用途。油酸用量／(g／t)图5油酸用量试验结果用量从800g／t增加到2000g／t时，精矿产率从67．52％下降到64．26％。油酸药剂量增加，精矿产率降低，同时选择性下降，部分带有长石的连生体甚至长石或石英也被浮选出，这是因为长石中的一些配位I<+和N溶于矿浆中，形成正电位空洞，部分暴露出的A1也能够被油酸特性吸附，此外石英也能够与油酸发生微弱的静电和分子吸附，长石和石英被过量的油酸吸+二附而浮出，导致含铁矿物的分选效率降低。综合考虑品位和回收率，确定油酸用量为1600g／t。2．3-2十二胺用量试验：确定磨矿细度为一O．074nlnl占70．6％，酸性浮选用HSO调节pH值为3．5，碱性尾矿浮选用NazCO3调节pH值为9，油酸1600g／t，改变图7推荐试验流程十二胺用量为100、140、160、l80，试验结果见图3结论6。1．该长石矿主要矿物为长石、石英，染色矿物除磁铁矿等磁性矿物外，还有少量的角闪石、云母等含铁矿物。另外部分长石内部包裹有含铁矿物，部分长石、石英被铁矿物浸染，风化较严重，分离困难，洗矿产率低，仅为66．7％。2．通过粗选条件试验确定最佳磨矿细度为一74um占70．6％；采用2段高梯度磁选将Fe：O含十二胺用量／(g／t)量降低至0．12％，白度提高至63．96％。浮选适宜的药图6十二胺用量试验结果剂制度为：NazCO3调节pH值至9，油酸用量1600g／t，由图6可知，随着十二胺用量的增加，精矿FeOH2So4调节pH值至3．5，十二胺用量140g／t；在pH含量呈现先减少后增加变化趋势，回收率呈逐渐下降值3．5的酸性条件下浮选，不仅有浮选杂质的作用，还趋势，当十二胺用量为140g／t时，综合指标最佳；继具有一定程度的酸浸作用，有利于提高精矿质量。续增加十二胺用量，回收率急剧下降，精矿Fe20含3．试验得到最终精矿自度63．96％，Fe：O含量量迅速增加。在强酸性条件下，十二胺药剂量增加，0．12％，产率60．24％，指标较好。长石精矿可用作陶精矿产率降低，同时选择性下降；另外，在pH值为3．5瓷的自坯、釉料等多种用途。的强酸陛环境下，一些被铁浸染的石英和长石有一定程度的酸浸作用，有利于提高精矿质量，综合考虑，确参考文献：定十二胺用量为140g／t。[1]林海清．长石矿除铁提纯的工业试验及应用研究．非金属矿，2．4推荐工艺流程确定最终选矿流程见图7。所1998，21(3)：40-42．得长石精矿化学组成(％)为：SiO：，61．89；A1O，，【2]王兆元SLon一立环脉动高梯度磁选机在长石及霞石非金属矿除l7．12；I(2O，8．90；Na20，3．37；Fe2O3，0．12；TiO2，0．10。铁提纯的工业试验及应用．江西有色金属，1998，12(2)：24-27．精矿产率为60．24％，白度为63．96％，白度相对于原矿[3]《非金属矿工业手册》编委会．非金属~y-_r-A,k手册(下)[M]．北京：提高了51．88百分点，Fe：0含量减少了3．88百分点，冶金工业出版社，1991：867—876．觥．54．