CN109052423B - 一种钾钠长石矿的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钾钠长石矿的提纯方法，涉及选矿工艺技术领域，本发明的钾钠长石矿的提纯方法包括以下步骤：(1)制备钾钠长石砂粉，(2)制备钾钠长石精粉，(3)酸浸，(4)冲洗钾钠长石，(5)处理第一冲洗液，(6)处理第二清洗液和(7)干燥；本发明有效解决了钾钠长石中含铁量高的问题，通过一系列的处理得到高品质和高纯度的钾钠长石粉，该提纯工艺得到的精矿达到了我国长石产品在釉料、陶瓷白坯及平板玻璃等方面应用一级质量指标，同时还具有生产效率高、能耗低、无害无污染等特点。
Description
【技术领域】
本发明涉及选矿工艺技术领域，具体涉及一种钾钠长石矿的提纯方法。
【背景技术】
长石是由钾、钠、钙和钡的铝硅酸盐组成的一族矿物，是地壳中最常见的矿石，比例达到60％，在火成岩、变质岩、沉积岩中都可出现。长石的熔点在1100-1300℃之间，化学稳定性好，在与石英及铝硅酸盐共熔时有助熔作用，常被用于制造玻璃及陶瓷坯釉的助剂，并可降低烧成温度；此外，长石玻璃体的生成还能提高坯体的透光性。
大多数长石矿床都可划分为钠长石矿床、钾钠长石矿床和混合型钾钠长石矿床。工业上常用的长石族矿主要是钾钠长石和钠长石，然而由于它们具有相似的化学结构和类似的物理化学性质，且大部分是以混合形式存在长石矿床中，因此，采用物理方法或物理—化学方法很难分离钾钠长石和钠长石。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钾钠长石矿的提纯方法，本发明有效解决了钾钠长石中含铁量高的问题，通过一系列的处理得到高品质和高纯度的钾钠长石粉，该提纯工艺得到的精矿达到了我国长石产品在釉料、陶瓷白坯及平板玻璃等方面应用一级质量指标，同时还具有生产效率高、能耗低、无害无污染等特点。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种钾钠长石矿的提纯方法，包括以下步骤：
(1)制备钾钠长石砂粉：先采用磁选工艺进行除铁，获得钾钠长石粗精矿，磁选磁选强度为0.8-1.2T，矿浆流速为0.5-0.6cm/s；将钾钠长石粗精矿在花岗石轮碾机上碾压，筛去细粉后用水冲洗，去掉表面云母；
(2)制备钾钠长石精粉：经水冲洗后的钾钠长石沙粒加水再用砌有围边的花岗石轮碾机进行碾磨，得到的矿原料进行水洗矿，沉降脱泥，沉降时间为4-6min，随水经筛网流出，接着采用磁选机进行再磁选作业，矿浆流速为0.9cm/s，场强为1.0-1.2T，进一步脱除杂质得到钾钠长石精粉；
(3)酸浸：取步骤(2)得到的钾钠长石精粉，按照固液比为2:1-1.5的比例加水，再加入混合酸、六偏磷酸钠、羟肟酸、油酸钠和松醇油，接着在95-110℃的温度下搅拌并恒温4-5h，使之充分反应，得到酸浸后的钾钠长石精粉；
(4)冲洗钾钠长石：用压滤机将步骤(3)中的酸浸后的钾钠长石精粉进行过滤，得到滤饼，用循环水冲洗滤饼4-6次，收集冲洗滤饼后的第一冲洗液于第一中和池中，第一冲洗液为强酸性黄色液体；然后再用循环水冲洗上述滤饼4-5次，收集第二冲洗液于第二中和池中，第二冲洗液为弱酸性无色液体；
(5)处理第一冲洗液：将青石子铺于步骤(4)的第一中和池中，向第一中和池中通入空气的同时，加入氨水调节pH值为8.5-9.5，混合搅拌30-40min后，静置10-20min，将上层澄清的液体流入沉淀池中，沉淀池中放置滤布，滤出无色碱性清液；
(6)处理第二清洗液：将步骤(5)沉淀池中滤出的无色碱性清液通入步骤(4)的第二中和池中，将pH值调节至7-9后用于沉淀铁离子，将沉淀铁离子后的水放入调节池中，中和到中性后，用多级反渗透设备进行浓缩，反渗透分离出的清水可重新用于冲洗酸浸除铁后的钾钠长石的循环水；
(7)干燥：对经步骤(4)处理后的滤饼进行干燥，得到从钾钠长石矿中分离提纯后的钾钠长石粉。
本发明中，进一步地，所述步骤(3)中的混合酸由浓度为25-35％的盐酸和浓度为45-55％的硫酸按照10-20：28-35的体积比混合组成。
本发明中，进一步地，所述步骤(3)中混合酸加入量为按照每100g钾钠长石精粉加入55-65ml混合酸的比例加入混合酸。
本发明中，进一步地，所述步骤(3)中六偏磷酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入55-65g六偏磷酸钠的比例加入六偏磷酸钠。
本发明中，进一步地，所述步骤(3)中羟肟酸的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入35-50g羟肟酸的比例加入羟肟酸。
本发明中，进一步地，所述步骤(3)中油酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入100-120g油酸钠的比例加入油酸钠。
本发明中，进一步地，所述步骤(3)中松醇油的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入20-50g松醇油的比例加入松醇油。
本发明中，进一步地，所述步骤(4)中滤饼与循环水的固液比为1:3-5。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明钾钠长石矿的提纯方法，有效解决了钾钠长石中含铁量高的问题，通过一系列的处理得到高品质和高纯度的钾钠长石粉，该提纯工艺得到的精矿达到了我国长石产品在釉料、陶瓷白坯及平板玻璃等方面应用一级质量指标，同时还具有生产效率高、能耗低、无害无污染等特点。混合酸、六偏磷酸钠、羟肟酸、油酸钠和松醇油
2.本发明的长石矿的组成成分主要有钠长石、钾长石、云母类矿物、石英、方解石，还有少量的赤褐铁矿，含铁、钙矿物主要分布在细粒级中，其中铁主要赋存在黑云母和赤褐铁矿中，钙主要赋存在方解石中，本发明首先针对含有云母进行处理，钾钠长石中含有云母，而含铁量高是云母所引起的，由于云母具有硬度低、比重轻的特点，根据这些特点，本发明首先将钾钠长石先在花岗石轮碾机上碾压，筛去细粉后的沙粒用水冲洗，去掉表面云母，经冲洗后的钾钠长石沙粒加水再用砌有围边的花岗石轮碾机进行碾磨，随水经筛网流出，钾长石被碾磨成细沙粒沉淀得到钾钠长石精粉，接着通过酸浸进行进一步除铁，酸浸过程中加入油酸钠作为捕收剂浮选、松醇油作为起泡剂，六偏磷酸钠作为分散剂，羟肟酸作为活化剂，可有效、更彻底的分离出铁元素，同时分离出前述步骤中难以去除的云母矿物、方解石、石英等杂质，酸浸过程中氧化铁杂质溶解在混合酸中，从而达到有效除铁的目的，接着用循环水对钾钠长石进行清洗，将强酸性溶液和弱酸性溶液分开收集，首先对第一冲洗液进行处理，将青石子和氨水为处理剂，有效中和了冲洗液中的酸酸、除去了冲洗液颜色，使用青石子和氨水组合废水处理时间短；接着将处理第一冲洗液后得到的无色碱性清液作为处理第二冲洗液的原料，将第二冲洗液中和到中性后，用多级反渗透设备进行浓缩，反渗透分离出的清水可重新用于冲洗酸浸除铁后的钾钠长石的循环水；能够在充分除铁的同时，由于整个体系中冲洗液均循环使用，故整个体系无废水排出，达到零废水排放，不仅对环境友好还很大程度上降低了成本。
3.本发明工艺步骤简单，生产成本低，不存在环境污染问题，具有快速去除杂质、高成品回收率的明显效果，且经济实用、环境友好，适于工业化应用。
【具体实施方式】
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
本实施例提供的一种钾钠长石矿的提纯方法，包括以下步骤：
(1)制备钾钠长石砂粉：先采用磁选工艺进行除铁，获得钾钠长石粗精矿，磁选磁选强度为0.8T，矿浆流速为0.5cm/s；将钾钠长石粗精矿在花岗石轮碾机上碾压，筛去细粉后用水冲洗，去掉表面云母；
(2)制备钾钠长石精粉：经水冲洗后的钾钠长石沙粒加水再用砌有围边的花岗石轮碾机进行碾磨，得到的矿原料进行水洗矿，沉降脱泥，沉降时间为4min，随水经筛网流出，接着采用磁选机进行再磁选作业，矿浆流速为0.9cm/s，场强为1.0T，进一步脱除杂质得到钾钠长石精粉；
(3)酸浸：取步骤(2)得到的钾钠长石精粉，按照固液比为2:1的比例加水，再加入混合酸、六偏磷酸钠、羟肟酸、油酸钠和松醇油，接着在95℃的温度下搅拌并恒温4h，使之充分反应，得到酸浸后的钾钠长石精粉；其中，混合酸由浓度为25％的盐酸和浓度为45％的硫酸按照5：14的体积比混合组成，混合酸加入量为按照每100g钾钠长石精粉加入55ml混合酸的比例加入混合酸；六偏磷酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入55g六偏磷酸钠的比例加入六偏磷酸钠；羟肟酸的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入35g羟肟酸的比例加入羟肟酸；油酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入100g油酸钠的比例加入油酸钠；松醇油的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入20g松醇油的比例加入松醇油；
(4)冲洗钾钠长石：用压滤机将步骤(3)中的酸浸后的钾钠长石精粉进行过滤，得到滤饼，用循环水冲洗滤饼4次，滤饼与循环水的固液比为1:3；收集冲洗滤饼后的第一冲洗液于第一中和池中，第一冲洗液为强酸性黄色液体；然后再用循环水冲洗上述滤饼4次，收集第二冲洗液于第二中和池中，第二冲洗液为弱酸性无色液体；
(5)处理第一冲洗液：将青石子铺于步骤(4)的第一中和池中，向第一中和池中通入空气的同时，加入氨水调节pH值为8.5，混合搅拌30min后，静置10min，将上层澄清的液体流入沉淀池中，沉淀池中放置滤布，滤出无色碱性清液；
(6)处理第二清洗液：将步骤(5)沉淀池中滤出的无色碱性清液通入步骤(4)的第二中和池中，将pH值调节至7后用于沉淀铁离子，将沉淀铁离子后的水放入调节池中，中和到中性后，用多级反渗透设备进行浓缩，反渗透分离出的清水可重新用于冲洗酸浸除铁后的钾钠长石的循环水；
(7)干燥：对经步骤(4)处理后的滤饼进行干燥，得到从钾钠长石矿中分离提纯后的钾钠长石粉。
实施例2
本实施例提供的一种钾钠长石矿的提纯方法，包括以下步骤：
(1)制备钾钠长石砂粉：先采用磁选工艺进行除铁，获得钾钠长石粗精矿，磁选磁选强度为1.0T，矿浆流速为0.6cm/s；将钾钠长石粗精矿在花岗石轮碾机上碾压，筛去细粉后用水冲洗，去掉表面云母；
(2)制备钾钠长石精粉：经水冲洗后的钾钠长石沙粒加水再用砌有围边的花岗石轮碾机进行碾磨，得到的矿原料进行水洗矿，沉降脱泥，沉降时间为5min，随水经筛网流出，接着采用磁选机进行再磁选作业，矿浆流速为0.9cm/s，场强为1.1T，进一步脱除杂质得到钾钠长石精粉；
(3)酸浸：取步骤(2)得到的钾钠长石精粉，按照固液比为2:1.2的比例加水，再加入混合酸、六偏磷酸钠、羟肟酸、油酸钠和松醇油，接着在102℃的温度下搅拌并恒温4.5h，使之充分反应，得到酸浸后的钾钠长石精粉；其中，混合酸由浓度为30％的盐酸和浓度为50％的硫酸按照15：31的体积比混合组成，混合酸加入量为按照每100g钾钠长石精粉加入60ml混合酸的比例加入混合酸；六偏磷酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入60g六偏磷酸钠的比例加入六偏磷酸钠；羟肟酸的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入42g羟肟酸的比例加入羟肟酸；油酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入110g油酸钠的比例加入油酸钠；松醇油的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入35g松醇油的比例加入松醇油；
(4)冲洗钾钠长石：用压滤机将步骤(3)中的酸浸后的钾钠长石精粉进行过滤，得到滤饼，用循环水冲洗滤饼5次，滤饼与循环水的固液比为1:4；收集冲洗滤饼后的第一冲洗液于第一中和池中，第一冲洗液为强酸性黄色液体；然后再用循环水冲洗上述滤饼4次，收集第二冲洗液于第二中和池中，第二冲洗液为弱酸性无色液体；
(5)处理第一冲洗液：将青石子铺于步骤(4)的第一中和池中，向第一中和池中通入空气的同时，加入氨水调节pH值为9，混合搅拌35min后，静置15min，将上层澄清的液体流入沉淀池中，沉淀池中放置滤布，滤出无色碱性清液；
(6)处理第二清洗液：将步骤(5)沉淀池中滤出的无色碱性清液通入步骤(4)的第二中和池中，将pH值调节至8后用于沉淀铁离子，将沉淀铁离子后的水放入调节池中，中和到中性后，用多级反渗透设备进行浓缩，反渗透分离出的清水可重新用于冲洗酸浸除铁后的钾钠长石的循环水；
(7)干燥：对经步骤(4)处理后的滤饼进行干燥，得到从钾钠长石矿中分离提纯后的钾钠长石粉。
实施例3
本实施例提供的一种钾钠长石矿的提纯方法，包括以下步骤：
(1)制备钾钠长石砂粉：先采用磁选工艺进行除铁，获得钾钠长石粗精矿，磁选磁选强度为1.2T，矿浆流速为0.6cm/s；将钾钠长石粗精矿在花岗石轮碾机上碾压，筛去细粉后用水冲洗，去掉表面云母；
(2)制备钾钠长石精粉：经水冲洗后的钾钠长石沙粒加水再用砌有围边的花岗石轮碾机进行碾磨，得到的矿原料进行水洗矿，沉降脱泥，沉降时间为6min，随水经筛网流出，接着采用磁选机进行再磁选作业，矿浆流速为0.9cm/s，场强为1.2T，进一步脱除杂质得到钾钠长石精粉；
(3)酸浸：取步骤(2)得到的钾钠长石精粉，按照固液比为2:1.5的比例加水，再加入混合酸、六偏磷酸钠、羟肟酸、油酸钠和松醇油，接着在110℃的温度下搅拌并恒温5h，使之充分反应，得到酸浸后的钾钠长石精粉；其中，混合酸由浓度为35％的盐酸和浓度为55％的硫酸按照4：7的体积比混合组成，混合酸加入量为按照每100g钾钠长石精粉加入65ml混合酸的比例加入混合酸；六偏磷酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入65g六偏磷酸钠的比例加入六偏磷酸钠；羟肟酸的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入50g羟肟酸的比例加入羟肟酸；油酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入120g油酸钠的比例加入油酸钠；松醇油的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入50g松醇油的比例加入松醇油；
(4)冲洗钾钠长石：用压滤机将步骤(3)中的酸浸后的钾钠长石精粉进行过滤，得到滤饼，用循环水冲洗滤饼6次，滤饼与循环水的固液比为1:5；收集冲洗滤饼后的第一冲洗液于第一中和池中，第一冲洗液为强酸性黄色液体；然后再用循环水冲洗上述滤饼5次，收集第二冲洗液于第二中和池中，第二冲洗液为弱酸性无色液体；
(5)处理第一冲洗液：将青石子铺于步骤(4)的第一中和池中，向第一中和池中通入空气的同时，加入氨水调节pH值为9.5，混合搅拌40min后，静置20min，将上层澄清的液体流入沉淀池中，沉淀池中放置滤布，滤出无色碱性清液；
(6)处理第二清洗液：将步骤(5)沉淀池中滤出的无色碱性清液通入步骤(4)的第二中和池中，将pH值调节至9后用于沉淀铁离子，将沉淀铁离子后的水放入调节池中，中和到中性后，用多级反渗透设备进行浓缩，反渗透分离出的清水可重新用于冲洗酸浸除铁后的钾钠长石的循环水；
(7)干燥：对经步骤(4)处理后的滤饼进行干燥，得到从钾钠长石矿中分离提纯后的钾钠长石粉。
效果验证
通过本发明的新工艺，最终获得的钾钠长石粉中主要元素分析得：K2O：7.72％；Na2O：7.21％；Fe2O3：0.08％；TiO：0.06％，精矿产率达81.31％，杂质脱除率达90％以上；该精矿达到了我国长石产品在釉料、陶瓷白坯及平板玻璃等方面应用一级质量指标。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种钾钠长石矿的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备钾钠长石砂粉：先采用磁选工艺进行除铁，获得钾钠长石粗精矿，磁选磁选强度为0.8-1.2T，矿浆流速为0.5-0.6cm/s；将钾钠长石粗精矿在花岗石轮碾机上碾压，筛去细粉后用水冲洗，去掉表面云母；
（2）制备钾钠长石精粉：经水冲洗后的钾钠长石沙粒加水再用砌有围边的花岗石轮碾机进行碾磨，得到的矿原料进行水洗矿，沉降脱泥，沉降时间为4-6min，随水经筛网流出，接着采用磁选机进行再磁选作业，矿浆流速为0.9cm/s，场强为1.0-1.2T，进一步脱除杂质得到钾钠长石精粉；
（3）酸浸：取步骤（2）得到的钾钠长石精粉，按照固液比为2:1-1.5的比例加水，再加入混合酸、六偏磷酸钠、羟肟酸、油酸钠和松醇油，接着在95-110℃的温度下搅拌并恒温4-5h，使之充分反应，得到酸浸后的钾钠长石精粉；所述步骤（3）中的混合酸由浓度为25-35%的盐酸和浓度为45-55%的硫酸按照10-20：28-35的体积比混合组成；
（4）冲洗钾钠长石：用压滤机将步骤（3）中的酸浸后的钾钠长石精粉进行过滤，得到滤饼，用循环水冲洗滤饼4-6次，收集冲洗滤饼后的第一冲洗液于第一中和池中，第一冲洗液为强酸性黄色液体；然后再用循环水冲洗上述滤饼4-5次，收集第二冲洗液于第二中和池中，第二冲洗液为弱酸性无色液体；
（5）处理第一冲洗液：将青石子铺于步骤（4）的第一中和池中，向第一中和池中通入空气的同时，加入氨水调节pH值为8.5-9.5，混合搅拌30-40min后，静置10-20min，将上层澄清的液体流入沉淀池中，沉淀池中放置滤布，滤出无色碱性清液；
（6）处理第二清洗液：将步骤（5）沉淀池中滤出的无色碱性清液通入步骤（4）的第二中和池中，将pH值调节至7-9后用于沉淀铁离子，将沉淀铁离子后的水放入调节池中，中和到中性后，用多级反渗透设备进行浓缩，反渗透分离出的清水重新用于冲洗酸浸除铁后的钾钠长石的循环水；
（7）干燥：对经步骤（4）处理后的滤饼进行干燥，得到从钾钠长石矿中分离提纯后的钾钠长石粉。
2.根据权利要求1所述的一种钾钠长石矿的提纯方法，其特征在于，所述步骤（3）中混合酸加入量为按照每100g钾钠长石精粉加入55-65ml混合酸的比例加入混合酸。
3.根据权利要求1所述的一种钾钠长石矿的提纯方法，其特征在于，所述步骤（3）中六偏磷酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入55-65g六偏磷酸钠的比例加入六偏磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种钾钠长石矿的提纯方法，其特征在于，所述步骤（3）中羟肟酸的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入35-50g羟肟酸的比例加入羟肟酸。
5.根据权利要求1所述的一种钾钠长石矿的提纯方法，其特征在于，所述步骤（3）中油酸钠的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入100-120g油酸钠的比例加入油酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种钾钠长石矿的提纯方法，其特征在于，所述步骤（3）中松醇油的加入量为按照每1t钾钠长石精粉加入20-50g松醇油的比例加入松醇油。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A purification method of potassium albite ore Effective date of registration: 20211108 Granted publication date: 20200630 Pledgee: Bank of Guilin Co., Ltd. Hezhou branch Pledgor: Hezhou Junxin mineral products Co., Ltd Registration number: Y2021450000045 |