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某地高铁钾长石选矿试验研究
2012-02-16
针对福建某钾长石矿,先采用高梯度磁选机进行除铁试验,然后在酸性条件下(pH 值2~3),进行长石石英浮选分离试验,获得长石精矿含K2O9.75%和Na2O4.36%。为了进一步 提高钾长石中K2O的含量,采用氯化钠做抑制剂实现钾长石与钠长石分离,最终获得了含K2O 13.01%,Na2O2.18%和0.17%Fe2O3的钾长石精矿。
Serial No. 514 February. 2012 现 ꢀ 代 ꢀ 矿 ꢀ 业 2012总年 第25月14第期 2 期 MORDEN MINING 某 地 高 铁 钾 长 石 选 矿 试 验 研 究 方 夕 辉 ꢀ 张 林 龙 ꢀ 丛 ꢀ 颖 ꢀ 陈 杜 鹃 ꢀ 庄 杜 鹃 ꢀ 朱 冬 梅 ( 江 西 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ) ꢀ ꢀ 摘 ꢀ 要 ꢀ 针 对 福 建 某 钾 长 石 矿 , 先 采 用 高 梯 度 磁 选 机 进 行 除 铁 试 验 , 然 后 在 酸 性 条 件 下 ( pH 值 2 ~ 3) , 进 行 长 石 石 英 浮 选 分 离 试 验 , 获 得 长 石 精 矿 含 K O 9. 75% 和 Na O 4. 36% 。 为 了 进 一 步 2 2 提 高 钾 长 石 中 K O 的 含 量 , 采 用 氯 化 钠 做 抑 制 剂 实 现 钾 长 石 与 钠 长 石 分 离 , 最 终 获 得 了 含 K O 2 2 1 3. 01% , Na O 2. 18% 和 0. 17% Fe O 的 钾 长 石 精 矿 。 2 2 3 关 键 词 ꢀ 钾 长 石 ꢀ 钠 长 石 ꢀ 磁 选 ꢀ 浮 选 Research on Beneficiation of a High Iron Potash Feldspar Ore Fang Xihuiꢀ Zhang Linlongꢀ Cong Yingꢀ Chen Dujuanꢀ Zhuang Dujuanꢀ Zhu Dongmei ( Faculty of Resource and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology) Abstractꢀ For a potassium feldspar ore in Fujian, first using high gradient magnetic separator for removal of iron, then under the acidic conditions ( pH = 2 ~ 3) , obtained feldspar concentrates containing K O 9. 75% and Na O 4. 36% afte feldsparquartz flotation separation. In order to further improve the 2 2 quality of potassium feldspar, using sodium chloride as inhibitors, realize the potassium feldspar and al bite separation, eventually obtaining potassium feldspar concentrates including K O 13. 01% , Na O 2 2 2 . 18% and 0. 17% Fe O . 2 3 Keywordsꢀ Potassium feldspar, Albite, Magnetic separation, Flotation WWW.KY114.CN ꢀ ꢀ 长 石 是 一 种 重 要 的 工 业 矿 物 , 具 有 较 强 的 助 熔 定 浓 度 下 钠 长 石 和 钾 长 石 浮 选 分 离 效 果 最 好 。 C· + 曾 用 分 段 分 支 浮 选 法 , 在 有 Na [ 5] 性 和 较 高 的 化 学 稳 定 性 , 广 泛 应 用 于 陶 瓷 坯 料 、 陶 瓷 釉 料 、 玻 璃 、 电 瓷 、 研 磨 材 料 等 工 业 部 门 及 制 钾 肥 用 , 质 量 较 好 的 钾 长 石 用 于 制 造 电 视 显 像 玻 壳 等 。 钾 长 卡 拉 古 泽 尔 等 人 存 在 的 情 况 下 会 与 钠 长 石 发 生 吸 附 作 用 , 实 现 了 钠 长 石 与 钾 长 石 的 分 离 。 石 精 矿 的 质 量 和 价 格 决 定 于 其 K O 和 有 颜 色 的 矿 2 物 ( 含 氧 化 铁 和 氧 化 钛 矿 物 ) 的 含 量 。 通 常 根 据 矿 试 验 针 对 福 建 某 钾 长 石 矿 , 采 用 磁 选 — 浮 选 联 合 工 艺 , 进 行 了 除 铁 降 硅 试 验 , 得 到 符 合 玻 璃 、 陶 瓷 工 业 一 级 品 原 料 要 求 的 精 矿 。 石 的 性 质 不 同 , 用 浮 选 分 离 石 英 或 用 磁 选 分 离 有 颜 色 的 矿 物 来 提 高 其 K O 的 含 量 1] 。 我 国 钾 长 石 资 [ 2 源 丰 富 , 但 可 直 接 开 采 利 用 的 低 铁 钾 长 石 资 源 并 不 1 ꢀ 原 矿 性 质 试 验 采 用 的 矿 样 取 自 福 建 某 地 钾 长 石 矿 , 经 破 多 , 大 多 数 矿 石 需 降 铁 提 纯 , 方 能 满 足 工 业 生 产 的 需 [ 2] 。 目 前 , 国 内 外 在 钾 长 石 除 铁 工 艺 研 究 上 , 主 碎 后 , 肉 眼 观 察 , 样 品 总 体 呈 粉 红 色 。 经 镜 下 鉴 定 、 X 射 线 衍 射 分 析 结 果 综 合 研 究 表 明 , 矿 石 中 以 目 的 矿 物 钾 长 石 为 主 , 依 次 为 石 英 、 斜 长 石 、 少 量 黑 云 母 、 绿 泥 石 、 方 解 石 、 绿 帘 石 、 绢 云 母 。 金 属 矿 物 含 量 稀 少 , 有 少 量 褐 铁 矿 、 赤 铁 矿 、 磁 铁 矿 、 金 红 石 、 黄 铁 矿 、 锆 石 。 样 品 多 元 素 分 析 结 果 见 表 1。 求 要 集 中 在 3 个 方 向 : 磁 选 工 艺 、 酸 浸 工 艺 与 浮 选 工 [ 3] 艺 。 与 此 同 时 , 为 了 进 一 步 提 高 钾 长 石 中 K O 的 2 含 量 , 可 以 通 过 长 石 与 石 英 分 离 以 及 钾 长 石 与 钠 长 石 分 离 来 达 到 , 但 国 内 只 有 长 石 石 英 浮 选 工 艺 在 工 业 上 得 到 应 用 , 一 般 都 未 考 虑 到 钾 长 石 与 钠 长 石 的 分 离 。 C· 德 米 尔 等 人 4] 曾 用 一 价 盐 浮 选 分 离 钠 长 石 和 钾 长 石 , 研 究 结 果 表 明 , NaCl 和 KCl 在 某 一 特 表 1ꢀ 试 样 多 元 素 分 析 结 果 % [ 元 素 含 量 元 素 含 量 SiO 2 Al 14. 35 2 O 3 Fe 1. 2 2 O 3 Na 3. 41 2 O K 7. 65 灼 减 2 O 72. 87 MgO CaO 0. 16 TiO 0. 06 2 P < 0. 015 ꢀ ꢀ 方 夕 辉 ( 1972— ) , 女 , 副 教 授 , 341000 江 西 省 赣 州 市 红 旗 大 道 6 号 。 22 0. 03 0. 27 8 ꢀ ꢀ 方 夕 辉 ꢀ 张 林 龙 等 : 某 地 高 铁 钾 长 石 选 矿 试 验 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2012 年 2 月 第 2 期 2 ꢀ 试 验 研 究 2. 3ꢀ 磨 矿 细 度 试 验 2 . 1ꢀ 试 验 方 案 的 确 定 固 定 高 梯 度 磁 选 磁 感 应 强 度 1. 0 T, 对 磁 选 试 验 进 行 磨 矿 细 度 条 件 试 验 , 试 验 流 程 见 图 1。 试 验 结 果 见 图 2。 根 据 原 矿 的 性 质 , 为 了 获 得 钾 长 石 精 矿 , 首 先 采 用 高 梯 度 磁 选 机 进 行 磁 选 试 验 , 然 后 浮 选 分 离 钾 长 石 与 钠 长 石 以 及 石 英 。 对 磁 选 和 浮 选 试 验 进 行 参 数 优 化 , 确 定 合 适 试 验 方 案 , 以 得 到 钾 长 石 , 钠 石 英 精 矿 。 考 虑 到 磨 矿 后 泥 化 严 重 对 后 续 浮 选 作 业 的 影 响 , 在 浮 选 前 首 先 水 力 自 由 沉 降 4 次 对 给 矿 进 行 脱 泥 。 0 .32 0.28 0.24 0 0 0 .20 .16 .12 2 . 2ꢀ 除 铁 磁 场 强 度 试 验 研 究 6 0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ65ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ70ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ75ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ80ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ85ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ90 !"#$-0.074ꢀmm%&/% 试 验 采 用 SLon100 立 环 脉 动 高 梯 度 磁 选 机 进 行 除 铁 试 验 。 试 验 条 件 : 磨 矿 细 度 -0. 074 mm65% , 冲 图 2ꢀ 磨 矿 细 度 试 验 结 果 # 程 10 mm, 冲 次 200 r/ min, 流 速 1. 2 cm/ s, 5 钢 毛 , 磁 由 图 2 可 以 看 出 随 磨 矿 细 度 的 增 加 , 非 磁 性 产 感 应 强 度 分 别 取 0. 8, 1. 0, 1. 2 T。 长 石 高 梯 度 磁 选 试 验 流 程 见 图 1, 试 验 结 果 见 表 2。 品 中 的 Fe O 的 含 量 也 随 着 下 降 。 当 磨 矿 细 度 达 到 2 3 8 0% 以 后 , 产 品 中 的 Fe O 的 含 量 已 经 低 于 0. 2% , 2 3 符 合 一 级 品 长 石 的 要 求 , 故 选 用 磨 矿 细 度 为 80% 。 2 . 4ꢀ HF 法 长 石 — 石 英 分 离 试 验 石 英 和 长 石 的 浮 选 分 离 最 成 熟 的 方 案 是 HF 酸 [ 6] , 以 氢 氟 酸 作 长 石 的 活 化 剂 , 在 pH 值 = 2 ~ 3 方 案 的 强 酸 性 条 件 下 , 以 十 二 胺 等 阳 离 子 捕 收 剂 将 长 石 从 石 英 砂 中 分 离 出 来 7] 。 全 流 程 试 验 流 程 见 图 3, 试 验 结 果 见 表 3。 [ 图 1ꢀ 高 梯 度 磁 选 试 验 流 程 WWW.KY114.CN 表 2ꢀ 高 梯 度 磁 选 试 验 磁 场 强 度 试 验 结 果 磁 感 应 强 度 ꢀ 产 率 Fe 2 O 3 品 位 Fe 2 O 3 回 收 率 产 品 名 称 / T ꢀ / % / % / % 磁 性 产 品 5. 38 17. 18 0. 27 1. 18 15. 56 0. 21 1. 22 15. 65 0. 20 1. 23 78. 35 21. 65 0 . 8 非 磁 性 产 品 94. 62 原 ꢀ 矿 100. 00 6. 52 100. 00 83. 14 16. 86 100. 00 84. 05 15. 95 100. 00 磁 性 产 品 1 1 . 0 . 2 非 磁 性 产 品 93. 48 100. 00 6. 61 原 ꢀ 矿 磁 性 产 品 非 磁 性 产 品 93. 39 100. 00 原 ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 试 验 结 果 表 明 , 随 磁 感 应 强 度 的 提 高 , 非 磁 性 产 2 3 . 0 T以 后 , 非 磁 性 产 品 中 Fe O 含 量 变 化 不 大 , 所 2 3 品 中 Fe O 含 量 随 着 下 降 。 当 磁 感 应 强 度 达 到 图 3ꢀ 全 流 程 试 验 流 程 1 以 选 用 磁 感 应 强 度 为 1. 0 T。 表 3ꢀ 长 石 — 石 英 分 离 全 流 程 试 验 结 果 品 位 % 回 收 率 产 品 产 率 K O Na O SiO Al O Fe O K O Na O SiO Al2 O Fe O 2 2 2 2 3 2 3 2 2 2 3 2 86. 38 3 磁 杂 质 矿 泥 6. 54 7. 36 6. 75 9. 75 0. 65 7. 63 2. 60 3. 15 4. 36 0. 53 3. 43 62. 75 69. 35 64. 82 96. 88 72. 85 4. 56 12. 64 19. 56 0. 46 15. 85 0. 16 0. 17 0. 18 1. 20 6. 31 10. 81 81. 20 1. 68 4. 96 11. 21 80. 78 3. 05 5. 63 11. 63 56. 54 26. 20 100. 00 2. 07 10. 75 86. 55 0. 63 12. 21 63. 55 19. 70 100. 00 1. 63 长 石 9. 03 石 英 2. 96 原 矿 14. 36 100. 00 100. 00 100. 00 100. 00 ꢀ ꢀ 由 表 3 可 以 看 出 , 在 原 矿 含 SiO2 72. 85% , Al2 O3 14. 36% 的 条 件 下 进 行 全 流 程 试 验 , 可 得 到 产 率 为 2 3 总 第 514 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 现 代 矿 业 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2012 年 2 月 第 2 期 6 1 3. 55% , SiO 和 Al O 品 位 分 别 为 64. 82% 和 虑 , 取 NaCl 用 量 为 1 800 g / t, 得 到 的 钾 长 石 精 矿 多 元 素 分 析 见 表 4。 2 9. 56% 的 长 石 产 品 , 以 及 产 率 为 19. 70% , SiO 和 2 3 2 Al O 品 位 为 96. 88% 和 0. 46% 的 石 英 砂 , 说 明 长 表 4ꢀ 钾 长 石 精 矿 多 元 素 分 析 % 2 3 元 素 含 量 SiO 2 64. 96 19. 35 Al 2 O 3 Fe 0. 17 2 O 3 Na 2 2. 18 13. 01 0. 01 < 0. 01 O K 2 O S P 石 和 石 英 得 到 了 有 效 的 分 离 。 2 . 5ꢀ 钾 长 石 — 钠 长 石 浮 选 分 离 试 验 3 ꢀ 结 ꢀ 论 钾 长 石 — 钠 长 石 分 离 NaCl 用 量 试 验 流 程 图 见 ( 1) 福 建 某 地 钾 长 石 矿 , 经 磨 矿 至 - 0. 074 mm 图 4 所 示 , 试 验 结 果 见 图 5。 占 80% , 采 用 高 梯 度 磁 选 机 除 铁 , 氢 氟 酸 法 长 石 石 英 分 离 , 得 到 了 产 率 63. 55% , 含 Fe O 0. 17% , K O 2 3 2 9 9 . 75% 和 Na O 4. 36% 的 长 石 精 矿 , 以 及 含 SiO 2 2 6. 88% 的 石 英 砂 。 ( 2) 利 用 NaCl 做 抑 制 剂 , 浮 选 分 离 钾 长 石 与 钠 长 石 , 当 NaCl 用 量 为 1 800 g / t 时 , 获 得 了 含 K O 2 13. 01% 和 Na O 2. 18% 的 钾 长 石 精 矿 。 2 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ [ [ [ 1] ꢀ O· Y· 古 尔 索 伊 , 等 . 由 土 耳 其 低 品 级 伟 晶 岩 矿 石 生 产 钾 长 石 [ J] . 国 外 金 属 选 矿 , 2006( 6) : 2022. 图 4ꢀ 钾 长 石 — 钠 长 石 浮 选 分 离 试 验 流 程 示 意 2] ꢀ 张 锦 瑞 . 钾 长 石 除 铁 降 硅 选 矿 试 验 [ J] . 化 工 矿 物 与 加 工 , 1999 ( 6) : 14. 3] ꢀ 范 海 宝 . 某 高 铁 钾 长 石 矿 除 铁 试 验 研 究 [ J] . 中 国 矿 业 , 2011, 2 0( 7) : 9597. 4] ꢀ C· 德 米 尔 , 等 . 用 一 价 盐 浮 选 分 离 钠 长 石 和 钾 长 石 [ J] . 国 外 金 属 选 矿 , 2001( 6) : 2527. WWW.KY [ [ [ 1 5] ꢀ C 1 · 卡 拉 4 古 泽 尔 . , 等 C . 用 分 段 分 N 支 浮 选 法 分 离 钠 长 石 与 钾 长 石 [ J] . 国 外 金 属 选 矿 , 2007( 6) : 2225. 6] ꢀ 于 福 顺 . 石 英 长 石 无 氟 浮 选 分 离 工 艺 研 究 现 状 [ J] . 矿 产 保 护 与 利 用 , 2005( 3) : 5356. 图 5ꢀ NaCl 用 量 对 K O 品 位 和 回 收 率 的 影 响 2 — 品 位 ; ■ ● — 回 收 率 7] ꢀ 陈 ꢀ 雯 , 曹 佳 宏 , 罗 立 群 . 无 氟 少 酸 浮 选 分 离 石 英 与 长 石 的 试 由 图 5 可 知 , 随 着 NaCl 用 量 的 增 加 , 钾 长 石 中 验 研 究 [ J] . 矿 冶 工 程 , 2003, 23( 3) : 3638. K2 O的 品 位 随 着 上 升 , 而 回 收 率 随 着 下 降 。 综 合 考 ( 收 稿 日 期 20111216) 櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 · 记 者 在 线 · 2 011 年 铝 土 矿 进 口 同 比 增 长 49. 73% 创 历 史 新 高 ꢀ ꢀ 海 关 数 据 显 示 , 2011 年 12 月 中 国 铝 土 矿 进 口 总 量 的 18. 73% , 同 比 上 涨 27. 51% 。 印 度 矿 占 2011 年 的 进 口 总 量 的 1. 39% , 为 62. 54 万 t, 同 比 上 涨 22. 81% 。 总 量 为 457. 96 万 t, 同 比 上 涨 48. 61% , 至 此 , 中 国 2 4 011 年 铝 土 矿 进 口 总 量 为 4 484. 49 万 t, 同 比 增 长 9. 73% , 创 出 历 史 同 期 最 高 水 平 。 2011 年 中 国 进 口 铝 土 矿 总 量 上 涨 主 要 原 因 在 于 , 使 用 进 口 铝 土 矿 的 氧 化 铝 产 量 增 长 。 山 东 作 为 使 用 进 口 铝 土 矿 的 氧 化 铝 企 业 最 为 集 中 的 省 份 , 在 2011 年 山 东 氧 化 铝 产 量 增 加 超 过 400 万 t, 按 照 吨 铝 消 耗 进 口 铝 土 矿 3 t 计 算 , 这 部 分 增 加 产 量 需 要 进 口 铝 土 矿 1 200 万 t。 据 统 计 , 2011 年 中 国 进 口 铝 土 矿 来 源 国 主 要 包 括 印 度 尼 西 亚 、 澳 大 利 亚 以 及 印 度 等 国 。 其 中 自 印 度 尼 西 亚 的 进 口 铝 土 矿 总 量 为 3 572. 08 万 t, 占 我 国 进 口 铝 土 矿 总 量 的 79. 65% , 同 比 增 长 56. 60% 。 2 011 年 自 澳 大 利 亚 的 进 口 铝 土 矿 为 839. 92 万 t, 占 2 4
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