CN102897782A - 一种除铁工艺 - Google Patents
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Abstract
一种除铁工艺属于化工技术领域，更具体的说，是涉及一种除铁工艺。本发明提供了一种操作简单、除铁效果佳的一种除铁工艺。本发明采用如下技术方案，本发明使用酸浸一浮选组合工艺，利用循环酸浸工艺除去矿石中大部分铁矿物，再采用浮选工艺捕捉剩余少量铁染化合物，本发明的工艺步骤为：酸浸工艺；浮选工艺。
Description
技术领域：
本发明属于化工技术领域，更具体的说，是涉及一种除铁工艺。
背景技术：
钾长石是玻璃、陶瓷、电子工业的重要原料，但工业上可直接开采利用的钾长石矿在逐渐减少，而且钾长石中Fe2O3含量的多少，是评价钾长石矿质量优劣的主要因素。不同类型矿石的除铁方法和效果往往不同，主要取决于铁的赋存状态，赋存粒度及矿物间的相互关联。因此，针对不同产地的钾长石矿粉，选用合适的除铁工艺降低铁含量，对提高钾长石的品质十分重要。
目前，国内外在钾长石除铁研究上，主要集中在3个方向：磁选工艺、酸浸工艺与浮选工艺。磁选工艺主要利用矿石内含铁矿物不同的磁性制定相应的磁选工艺，可将大部分强磁性的矿石除去，但针对某些风化程度高的矿石，在磨矿过程中铁矿物易泥化，强磁选难于将这部分铁矿物除去。酸浸工艺除铁效率高，但酸浸废液中含有大量的铁、铝、钾、镁等金属离子，必须要经处理排放，增加了除铁成本。浮选工艺针对粘土和细粒级中的含铁矿物效果较好，但对于风化严重的矿石，由于磨矿过程中会产生大量的次生矿泥，造成浮选泡沫发粘，捕捉剂选择性降低，从而造成除铁效果不佳。
发明内容：
本发明就是针对上述问题，提供了一种操作简单、除铁效果佳的一种除铁工艺。
为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明使用酸浸一浮选组合工艺，利用循环酸浸工艺除去矿石中大部分铁矿物，再采用浮选工艺捕捉剩余少量铁染化合物，本发明的工艺步骤为：
1.酸浸工艺
将钾长石矿石用研钵磨碎至粉末，并用分样筛将适合的钾长石粉末筛出；配制浓度为20～40％的硫酸溶液，倒入烧杯中待用；将水浴锅的水温设定在30～90℃后，放人盛有硫酸的烧杯，预热直到设定的反应温度，加入钾长石粉搅拌均匀，搅拌1～3h，取出烧杯并置于冷水中，此时反应结束；经真空过滤、水洗、直至滤液接近中性；然后将所得钾长石精矿粉在105℃下干燥24h，采用磺基水杨酸光度法测定矿粉的全铁质量分数，然后将除铁过后的矿石进行白度测量，并以此作为衡量除铁效果的指标；
2.浮选工艺
将酸浸后钾长石粉末收集，用球磨机粉碎为120、200和250目；再分别将油酸钠、十二烷基苯磺酸钠、AES和AOS加入钾长石的水溶液中进行搅拌使其起泡，将其泡沫打出，然后进行减压抽滤，将滤渣进行干燥，干燥后称量；然后将干燥后的钾长石采用磺基水杨酸光度法进行白度测定，记录数据。
本发明的有益效果：
1.本发明操作简单，后处理容易；
2.本发明提纯效果好，处理后白度有了明显提高。
具体实施方式：
本发明的工艺步骤为：
1.酸浸工艺
将钾长石矿石用研钵磨碎至粉末，并用分样筛将适合的钾长石粉末筛出；配制浓度为20～40％的硫酸溶液，倒入烧杯中待用；将水浴锅的水温设定在30～90℃后，放人盛有硫酸的烧杯，预热直到设定的反应温度，加入钾长石粉搅拌均匀，搅拌1～3h，取出烧杯并置于冷水中，此时反应结束；经真空过滤、水洗、直至滤液接近中性；然后将所得钾长石精矿粉在105℃下干燥24h，采用磺基水杨酸光度法测定矿粉的全铁质量分数，然后将除铁过后的矿石进行白度测量，并以此作为衡量除铁效果的指标；
2.浮选工艺
将酸浸后钾长石粉末收集，用球磨机粉碎为120、200和250目；再分别将油酸钠、十二烷基苯磺酸钠、AES和AOS加入钾长石的水溶液中进行搅拌使其起泡，将其泡沫打出，然后进行减压抽滤，将滤渣进行干燥，干燥后称量；然后将干燥后的钾长石采用磺基水杨酸光度法进行白度测定，记录数据。
本发明选择反应温度、酸的体积分数、反应时间作为酸浸过程中对除铁效果的影响因素，可见表1、表2。
表1三因素水平表
| 序号 | 反应温度/℃ | 酸体积分数/％ | 反应时间/h |
| 1 | 30 | 20 | 1 |
| 2 | 60 | 30 | 2 |
| 3 | 90 | 40 | 3 |
表2三因素对除铁效果的影响
| 序号 | A | B | C | 白度 |
| 1 | 1 | 1 | 3 | 35.78 |
| 2 | 2 | 1 | 1 | 70.72 |
| 3 | 3 | 1 | 2 | 65.92 |
| 4 | 1 | 2 | 2 | 42.32 |
| 5 | 2 | 2 | 3 | 64.83 |
| 6 | 3 | 2 | 1 | 66.98 |
| 7 | 1 | 3 | 1 | 59.72 |
| 8 | 2 | 3 | 2 | 64.91 |
| 9 | 3 | 3 | 3 | 79.75 |
由于实验所用粉末日数高，提高酸液反应温度，有利于粉末在体系中的分子热运动，分子扩散效果好，使嵌没在矿粉内部的铁染化合物易于与酸发生中和反应，所得产品白度较高，从表1可以看到90℃效果最佳；但若继续提高反应温度，酸液体系挥发更为剧烈，对设备及环境腐蚀极大，因此反应温度定为90℃。
增加酸液中的硫酸浓度，能够促进铁类化合物有效与酸发生反应，提高产品的质量，但若硫酸浓度过大，硫酸氧化性增强，容易氧化副反应，因此，选择硫酸体积分数为40％。
作为一种优选方案，本发明的工艺步骤为：酸浸温度为90℃，酸体积分数为40％，反应时间为2h。
本发明选择不同浮选铁捕捉剂、钾长石粉末粒度作为影响浮选结果的影响因素，可见表3、表4。
表3粉末粒度对浮选结果的影响
| 粉末粒度/目 | 白度 |
| 120 | 81.33 |
| 200 | 84.06 |
| 250 | 82.86 |
表4不同浮选铁捕捉剂对浮选结果的影响
| 表面活性剂 | 白度 |
| 油酸钠 | 83.20 |
| 十二烷基苯磺酸钠 | 80.62 |
| AOS | 78.55 |
| AES | 76.83 |
从表3可以看到，最佳的粉末大小是200目，这是因为原矿风化磨矿粒度若过细，矿泥增加造成浮选选择性下降夹杂严重。
从表4中可以看到，选用油酸钠作为铁捕捉剂，除铁效果明显好于其他表面活性剂。一方面油酸钠分子内含有双键，铁染化合物粉末的亲电表面，易于吸附在双键上，从而提高了捕捉效率；另外，与其他3类表面活性剂相比，油酸钠在酸性体系内，生成泡沫更为细腻，不发粘，不容易发生夹杂现象，增加了浮选的选择性。因此，在所选4类表面活性剂中，油酸钠浮选效果最好。
作为一种优选方案，本发明的工艺步骤为：选用油酸钠作为浮选助剂，粉末粒度为200目。
Claims (3)
1.一种除铁工艺，其特征在于，本发明采用如下技术方案，本发明使用酸浸一浮选组合工艺，利用循环酸浸工艺除去矿石中大部分铁矿物，再采用浮选工艺捕捉剩余少量铁染化合物，本发明的工艺步骤为：
(1)酸浸工艺
将钾长石矿石用研钵磨碎至粉末，并用分样筛将适合的钾长石粉末筛出；配制浓度为20～40％的硫酸溶液，倒入烧杯中待用；将水浴锅的水温设定在30～90℃后，放人盛有硫酸的烧杯，预热直到设定的反应温度，加入钾长石粉搅拌均匀，搅拌1～3h，取出烧杯并置于冷水中，此时反应结束；经真空过滤、水洗、直至滤液接近中性；然后将所得钾长石精矿粉在105℃下干燥24h，采用磺基水杨酸光度法测定矿粉的全铁质量分数，然后将除铁过后的矿石进行白度测量，并以此作为衡量除铁效果的指标；
(2)浮选工艺
将酸浸后钾长石粉末收集，用球磨机粉碎为120、200和250目；再分别将油酸钠、十二烷基苯磺酸钠、AES和AOS加入钾长石的水溶液中进行搅拌使其起泡，将其泡沫打出，然后进行减压抽滤，将滤渣进行干燥，干燥后称量；然后将干燥后的钾长石采用磺基水杨酸光度法进行白度测定，记录数据。
2.根据权利要求1所述的一种除铁工艺，其特征在于，本发明的工艺步骤为：酸浸温度为90℃，酸体积分数为40％，反应时间为2h。
3.根据权利要求1所述的一种除铁工艺，其特征在于，本发明的工艺步骤为：选用油酸钠作为浮选助剂，粉末粒度为200目。
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|---|---|---|---|---|
| CN103435081A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-12-11 | 广西石霖矿业科技有限责任公司 | 一种低铁石灰石的生产方法 |
| CN105921258A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-07 | 洛南县大秦钾矿有限公司 | 一种钾长石除杂增白的方法 |
| CN108793177A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-13 | 贺州市骏鑫矿产品有限责任公司 | 一种超细钾长石粉体的制备方法 |
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- 2011-07-29 CN CN 201110214105 patent/CN102897782A/zh active Pending
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| CN108793177A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-13 | 贺州市骏鑫矿产品有限责任公司 | 一种超细钾长石粉体的制备方法 |
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