CN106076570A - 一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法，包括以下步骤：a、湿法球磨，含有长石或云母的石英砂经过球磨后，实现长石、云母矿物与石英砂的破碎、解离及磨细，球磨时，其中矿浆浓度为50%—80%，磨矿介质质量比为1:（2—12），磨矿时间为3 min —30min；b、水力分级：采用水力分级机把已经解离且磨细的长石、云母矿物进行分级处理得到分级细砂和分级沉砂，使精砂中Al2O3含量满足浮法玻璃用硅质原料质量要求。本发明的优点：能够大幅降低含有长石、上云母矿物的石英砂中Al2O3含量，使之满足浮法玻璃用硅质原料质量要求；该选矿工艺方法具有简单易实施、运行成本低廉、无化学污染及环境友好的特点。

Description

一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域，特别涉及一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法。
背景技术
长石、云母均为铝硅酸盐矿物，二者Al2O3含量最高分别可达19.34%和38.5%，远高于玻璃原料Al2O3要求的1.30%最高指标。石英砂中所含Al2O3主要来源于长石、云母及部分泥质，要控制石英砂中Al2O3含量，就需减少或去除石英砂中所含有的长石、云母及泥质。
石英砂中所含泥质可以通过擦洗去除，相对容易，但实现长石、云母与石英分选较为复杂、作业成本高。目前，主要可通过以下技术手段实现长石及云母矿物与石英的分选：（1）长石矿物浮选分离，长石浮选有酸性浮选及中性浮选，需pH调整剂、抑制剂、捕收剂（阴离子型、阳离子型及阴阳离子型）的相互共同作用实现长石浮选分离。（2）云母矿物采用物理法结合浮选的办法实现分离，云母矿物大颗粒可采用网格筛筛除，细颗粒通过摇床分选或者水力分级分选，但限于物理方法选别效果，需结合浮选才能实现彻底分选。上述选别长石、云母矿物的手段均需消耗大量药剂及部分酸，选矿工艺复杂、成本高，废水处理难度大，如若采用有氟浮选还需加入HF，存在严重环境污染的可能；因此现阶段需要探寻一种经济、环境友好的物理选矿方法实现长石、云母矿物与石英分离的办法以供使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现阶段在选别含有长石和云母的石英砂时，存在的需消耗大量药剂及部分酸，选矿工艺复杂、成本高，废水处理难度大等缺点，而提出的一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法，其特征在于包括以下步骤：
a、湿法球磨，含有长石或云母的石英砂经过球磨后，实现长石、云母矿物与石英砂的破碎、解离及磨细，球磨时，其中矿浆浓度为50%—80%，磨矿介质质量比为1:（2—12），磨矿时间为3 min —30min；
b、水力分级：采用水力分级机把已经解离且磨细的长石、云母矿物进行分级处理得到分级细砂和分级沉砂，使精砂中Al2O3含量满足浮法玻璃用硅质原料质量要求。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：
步骤a中的磨矿介质可采用钢球、高铝球、锆球或锆铝复合球，磨矿介质的至少两种粒径混合而成。
本发明的优点在于：利用长石、云母与石英硬度不同这一物理性质差异实现长石、云母与石英的分选，能够大幅降低含有长石、云母矿物的石英砂中Al2O3含量，使之满足浮法玻璃用硅质原料质量要求；该选矿工艺方法具有简单易实施、运行成本低廉、无化学污染及环境友好的特点。
具体实施方式
本发明提供的一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法，其特征在于包括以下步骤：
a、湿法球磨，含有长石或云母的石英砂经过球磨后，实现长石、云母矿物与石英砂的破碎、解离及磨细，球磨时，其中矿浆浓度为50%—80%，磨矿介质质量比为1:（2—12），磨矿时间为3 min —30min；步骤a中的磨矿介质可采用钢球、高铝球、锆球或锆铝复合球，磨矿介质的至少两种粒径混合而成，所述磨矿介质的质量配比呈正态分布。
b、水力分级：采用水力分级机把已经解离且磨细的长石、云母矿物进行分级处理得到分级细砂和分级沉砂，使精砂中Al2O3含量满足浮法玻璃用硅质原料质量要求。
具体工作原理如下：利用湿法球磨对入选样品的劈裂、破碎、折裂及磨矿介质的冲击、研磨作用实现长石、云母及石英的破碎、解离及磨细，但是由于长石及云母的硬度稍小且相同自然环境下易风化，相对于石英更易破碎和磨细，因此同一磨矿条件下长石和云母破碎、磨细速率远大于石英的，优先破碎、磨细至要求粒度下限以下，最终通过水力分级作业将磨细的长石及云母矿物分选去除，使被选样品的Al2O3含量满足浮法玻璃用硅质原料质量要求。
为了使本发明更加清楚明白，以下结合具体实施例对本方法进行详细说明，
实施例一、海、湖相沉积砂中含有少量粗颗粒石英、泥质胶结颗粒及部分有机质，但粒度最大不超过25mm，其中石英颗粒最大不超过5mm，泥质胶结颗粒尺寸较大，以-3.2mm粒级居多。+3.2mm以上颗粒肉眼明显可见含有大量有机杂质及部分泥质胶结颗粒，使用筛除，以余下-3.2mm试样作为进入本方法加工的入选砂，-3.2mm试样经化学分析检测化验Al2O3含量为2.44%，-3.2mm试样经过现有技术的物理选别，即棒磨-分级（400L/h）-重选-重选-重选-中磁-强磁，选别后的强磁精砂Al2O3含量仍然达到为1.42%，未达到浮法玻璃用硅质原料要求。
采用本方法处理该-3.2mm试样，具体如下：
湿法球磨：球磨介质为高铝球，控制磨矿矿浆浓度在70%，磨矿介质质量比为1:2，磨矿时间30.0min，采用大、中、小三种不同粒径的球，质量配比为1:2:1，进行湿法球磨作业，实现长石、云母矿物的破碎、解离及磨细。
水力分级：将入选砂采用φ125水力分级机进行水力分级，其上升水量为400L/h，分级沉砂的粒级下限控制在0.15mm。
本方法所制备的分级沉砂经化学分析方法检测Al2O3含量为0.99%。
实施例二、0—20mm粒径的海湖相沉积砂，肉眼可见部分贝壳、海螺、有机杂质及部分黑色、黄褐色杂质矿物和白色云母，通过镜下观察发现样品中存在部分长石、云母颗粒，最终确定以全部样品作为入选样品，原矿经化学分析检测化验Al2O3含量为1.50%。
湿法球磨：球磨介质为高铝球，控制磨矿矿浆浓度在70%，磨矿介质质量比为1:8，磨矿时间10.0min，采用大、中、小三种不同粒径的球，质量配比为1:2:1，进行湿法球磨作业，实现长石、云母矿物的破碎、解离及磨细；
水力分级：将入选砂采用φ125水力分级机进行水力分级，其上升水量为400L/h，分级沉砂的粒级下限控制在0.15mm。
本方法所制备的分级沉砂经化学分析方法检测Al2O3含量为0.97%。
实施例三、0—12mm粒径的海湖相沉积砂，肉眼可见部分有机杂质及部分黑色、黄褐色杂质矿物，原砂+0.71mm以上颗粒质量较好，很少有长石、云母矿物存在，-0.71mm细颗粒通过镜下观察发现存在部分长石、云母颗粒，且分布较均匀，-0.71mm试样经化学分析检测化验Al2O3含量为1.60%。
-0.71mm试样经过现有技术的物理选别，即擦洗-分级（400L/h）-重选-重选-重选-中磁-强磁，选别后的强磁精砂Al2O3含量为1.42%，未能满足浮法玻璃用硅质原料要求。
采用本方法处理该-0.71mm试样，具体如下：
湿法球磨：球磨介质为高铝球，控制磨矿矿浆浓度在70%，磨矿介质质量比为1:8，磨矿时间10.0min，采用大、中、小三种不同粒径的球，质量配比为1:2:1，进行湿法球磨作业，实现长石、云母矿物的破碎、解离及磨细；
水力分级：将入选砂采用φ125水力分级机进行水力分级，其上升水量为400L/h，分级沉砂的粒级下限控制在0.15mm。
本方法所制备的分级沉砂经化学分析方法检测Al2O3含量为0.82%。

Claims (2)

1.一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法，其特征在于包括以下步骤：
a、湿法球磨，含有长石或云母的石英砂经过球磨后，实现长石、云母矿物与石英砂的破碎、解离及磨细，球磨时，其中矿浆浓度为50%—80%，磨矿介质质量比为1:（2—12），磨矿时间为3 min —30min；
b、水力分级：采用水力分级机把已经解离且磨细的长石、云母矿物进行分级处理得到分级细砂和分级沉砂，使精砂中Al2O3含量满足浮法玻璃用硅质原料质量要求。
2.根据权利要求1所述的一种实现长石和云母与石英分离的物理选矿方法，其特征在于：步骤a中的磨矿介质可采用钢球、高铝球、锆球或锆铝复合球，磨矿介质的至少两种粒径混合而成。
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