长石选矿专栏

山东省某地长石无氟浮选选矿试验简介

关键词:长石,山东省某地,无氟浮选选矿, 中材地质工程勘查研究院

      中材地质工程勘查研究院从上世纪六十年代开始研究长石矿,主要负责全国各省建材总队的长石矿的矿物岩性测试、选矿可选性试验及矿产品深加工,对山东省某地长石除铁降铁、长石与石英无氟浮选分离选矿试验研究,取得诸多方面的科研成果。不仅如此,本研究院还是非金属矿应用开发的专业机构,在矿石加工设备、非金属矿产可选性试验、非金属矿产品市场分析等方面有国内领先的能力储备。

      通过对山东省某地长石样品研究,确定该矿脉的矿石为花岗伟晶岩,主要矿物组成为斜长石、钾长石、石英、白云母和少量绢云母、少量铁质(褐铁矿、磁铁矿等)、帘石、黑云母、榍石、磷灰石、锆石。原矿中SiO2含量为75.90%、Al2O3含量为13.14%、Fe2O3含量为0.51%。原矿铝低、硅高、铁高,不能直接作为原料应用于玻璃、陶瓷工业,因此必须经过长石和石英的分离,并降低铁含量,才能生产出长石和石英产品,满足玻璃、陶瓷工业的要求。

      长石与石英的浮选分离包括“有氟浮选”和“无氟浮选”两种方法。

      “有氟浮选”是指用氢氟酸作长石活化剂,用胺类捕收剂吸附长石表面,从而使长石与石英分离。这种方法分离效果十分理想,但是,由于氢氟酸属剧毒化学药品,对环境容易造成严重的污染,所以这种方法的应用受到一定的限制。

      “无氟浮选”是指不使用含氟药剂的浮选方法,包括酸法浮选,碱法浮选,以及中性浮选。酸法浮选使用强酸作pH调整剂,在pH=2~3的酸性条件下,用阴阳离子混合捕收剂优先浮选长石,从而实现长石和石英的分离。碱法浮选是在碱性的条件下,用阳离子捕收剂优先浮选石英,从而实现长石和石英的分离,目前该方法的作用机理尚不完全清楚,还在不断的探索研究当中。中性浮选是在中性自然介质中,用阴阳离子混合捕收剂,外加抑制剂分离长石和石英,该方法适应性有限,应用较少。

      目前,“无氟浮选”工艺已逐渐替代“有氟浮选”工艺。我院对以上多种长石与石英的分离技术都有持续和深入的研究,部分技术已经应用到实际工业项目的生产中。

      对于该矿的选矿试验,基于保护环境的需要及生产的可靠性,决定采用“无氟浮选”工艺。

      在收到矿样后,我院迅速开展实验研究工作。本次试验研究根据原矿性质,重点研究了长石与石英的分离,通过系统的条件试验和流程试验,确定采用磨矿—脱粗—脱泥—湿磁—擦洗—酸法浮选的工艺流程,最终获得了长石精矿、一级石英精矿和二级石英精矿三种主要产品。三种产品技术指标见表1:

表1  最终产品技术指标

最终产品

产率(%)

含量(%)

SiO2

Al2O3

Fe2O3

K2O

Na2O

CaO

MgO

TiO2

烧失

长石精矿

47.87

65.58

18.51

0.17

6.33

6.21

0.57

0.019

0.014

0.74

一级石英精矿

19.39

98.26

0.91

0.034

0.43

0.44

0.083

0.057

0.008

0.26

二级石英精矿

9.35

92.34

4.34

0.14

1.45

1.38


      长石精矿可以用作玻璃工业中钾长石原料和陶瓷工业中钾长石一级品原料;一级石英精矿可以用作平板玻璃石英砂Ⅰ等原料和一般器皿玻璃原料;二级石英精矿可以用作平板玻璃石英砂Ⅲ等原料和一般瓶罐玻璃原料。

矿泥产率为14.01%,其化学成分为:SiO2含量为73.26%,Al2O3含量为17.48%,Fe2O3含量为0.89%,K2O含量为4.48%,Na2O含量为4.21%,可以用作一般陶瓷地板砖原料。

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