CN109095474A - 一种钾长石除杂工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于矿产资源综合利用技术领域，具体公开了一种钾长石除杂工艺方法。本发明钾长石除杂工艺方法依次对钾长石进行以下处理：洗矿处理‑一次磁选处理‑一次球磨处理‑高压处理‑二次球磨处理‑二次磁选处理‑硫酸处理‑干燥处理。本发明的钾长石除杂工艺可有效去除钾长石的铁、镁、钙、锰、钛杂质，制备得到的钾长石精矿纯度好、白度高。

Description

一种钾长石除杂工艺方法
【技术领域】
本发明涉及矿产资源综合利用技术领域，具体涉及一种钾长石除杂工艺方法。
【背景技术】
长石是一种重要的工业矿物，主要用作陶瓷和玻璃的生产原料。玻璃工业长石消费量约占长石总消费量的50-60％，陶瓷工业长石消费量约占长石总消费量的30％,除此之外，钾长石还应用于化工、磨具磨料、玻璃纤维、电焊条生产等行业。
目前，我国可以直接利用的钾长石资源不多，大多钾长石矿都含有多种杂质，如石英、云母、氧化铁、粘土物质等，因此，需要经过除杂工艺处理后，才能达到行业使用标准。现有的钾长石除杂方法大多效果不好，存在用酸过多、除杂效果单一等问题。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种钾长石除杂工艺方法。本发明的钾长石除杂工艺可有效去除钾长石的铁、镁、钙、锰、钛杂质，制备得到的钾长石精矿纯度好、白度高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种钾长石除杂工艺方法，包括以下步骤：
(1)洗矿处理：将钾长石原矿石经过一次破碎至粒度为5-8cm后，通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去污泥后脱水；
(2)一次磁选处理：将上述洗矿后的钾长石通过第一电磁选矿设备，除去磁性杂质；
(3)一次球磨处理：将上述经过一次磁选处理的钾长石通过第一球磨机进行球磨处理至粒径为30-50目，得钾长石颗粒；
(4)高压处理：将上述钾长石颗粒、水和捕捉剂混合放入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.06-0.08MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器压力为13-18MPa，并升温至55-60℃，此时，开启搅拌棒搅拌40-50min,在搅拌过程中不断通入二氧化碳使所述高压反应器压力保持在13-18MPa，搅拌完成后，减压抽滤；
(5)二次球磨处理：将经过高压处理的钾长石颗粒通过第二球磨机进行球磨处理至粒径为100-120目；
(6)二次磁选处理：将上述经过二次球磨处理的钾长石颗粒通过第二电磁选矿设备；
(7)硫酸处理：将上述二次磁选处理后的钾长石颗粒放入硫酸溶液中混合后，倒入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.06-0.08MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器的真空度为0.02-0.04MPa，并升温至55-60℃，此时，开启搅拌棒搅拌60-80min，搅拌完成后，过滤，水洗至滤液呈中性；
(8)干燥：将上述硫酸处理后的钾长石颗粒置于100-110℃下烘干后，即得钾长石精矿。
进一步的，步骤(2)中，所述第一电磁选矿设备的磁场强度为0.7-0.9T、转速为100-110r/min。
进一步的，步骤(4)中，所述钾长石颗粒、水和捕捉剂的混合比例为1Kg：2-3Kg:0.5-0.7g。
进一步的，步骤(4)中，所述捕捉剂主要由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸和十二胺按质量比3:1:1混合制成。
进一步的，步骤(6)中，所述第二电磁选矿设备的磁场强度为1.1-1.2T、转速为50-60r/min。
进一步的，步骤(7)中，所述硫酸溶液的体积分数为40％，所述钾长石颗粒和所述硫酸溶液的混合比例是100g:35-45mL。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明得到的钾长石精矿白度在80％以上，先洗矿初步除去易洗脱的泥质杂质，以提高原矿石白度；进一步的，在钾长石颗粒度较大时，通过一次弱磁选处理脱除钾长石颗粒表面的大部分磁铁性物质；进一步的，将钾长石一次球磨成较小颗粒进行高压处理，本发明通过通入二氧化碳形成的高压辅助下，添加捕捉剂对钾长石中的较难脱除的云母、石英、黄铁矿、含钛化合物进行捕捉脱除，经过该高压辅助捕捉剂处理的钾长石的含铁量比没有高压辅助仅采用捕捉剂进行捕捉得到的钾长石的含铁量降低了13.4-15.7％，含钛量降低了9.7-11.2％，白度提高了5.8-6.3％，同时，本发明由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸和十二胺搭配制成的捕捉剂处理得到的钾长石的含铁量比仅由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸或十二胺处理得到的钾长石低了8.3-18.7％，含钛量低了6.4-14.5％；进一步的，将钾长石进行二次球磨成更小的颗粒，再进行强磁选，进一步将钾长石颗粒中的弱磁铁性物质吸除；最后，在真空辅助下进行酸浸处理，利用二氧化碳消耗硫酸和三氧化二铁反应产生的水，同时增强了反应体系的酸强度，进一步提升了硫酸的反应程度，从而提升了铁杂质的脱除程度，经过该真空辅助酸浸处理得到的钾长石的含铁量比没有真空辅助仅进行酸浸处理得到的钾长石的含铁量降低了10.6-15.2％。综上，本发明的钾长石除杂工艺方法通过一步步降低钾长石的粒径进行逐级处理，有效脱除了钾长石中的各种杂质，有效增加了钾长石的白度且使得钾长石具有较高的利用率，所得精矿的产率在72.8％以上，同时，经过实验测试得知，再进一步降低钾长石的粒径增加除杂处理步骤并不会增加钾长石精矿的白度，反而会使钾长石精矿的产率下降。
【具体实施方式】
下面将结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。
实施例1
在本实施例中，一种钾长石除杂工艺方法，包括以下步骤：
(1)洗矿处理：将钾长石原矿石经过一次破碎至粒度为5cm后，通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去污泥后脱水；
(2)一次磁选处理：将上述洗矿后的钾长石通过第一电磁选矿设备，于0.7T的磁场强度、100r/min的转速下进行磁选；
(3)一次球磨处理：将上述经过一次磁选处理的钾长石通过第一球磨机进行球磨处理至粒径为30目，得钾长石颗粒；
(4)高压处理：将上述钾长石颗粒、水和捕捉剂按比例1Kg：2Kg:0.5g混合放入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.06MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器压力为13MPa，并升温至55℃，此时，开启搅拌棒搅拌40min,在搅拌过程中不断通入二氧化碳使所述高压反应器压力保持在13MPa，搅拌完成后，减压抽滤；所述捕捉剂主要由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸和十二胺按质量比3:1:1混合制成；
(5)二次球磨处理：将经过高压处理的钾长石颗粒通过第二球磨机进行球磨处理至粒径为100目；
(6)二次磁选处理：将上述经过二次球磨处理的钾长石颗粒通过第二电磁选矿设备，于1.1T的磁场强度、50r/min的转速下进行磁选；
(7)硫酸处理：将上述二次磁选处理后的钾长石颗粒和体积分数为40％硫酸溶液按比例100g:35mL混合后，倒入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.06MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器的真空度为0.02MPa，并升温至55℃，此时，开启搅拌棒搅拌60min，搅拌完成后，过滤，水洗至滤液呈中性；
(8)干燥：将上述硫酸处理后的钾长石颗粒置于100℃下烘干后，即得钾长石精矿。
实施例2
在本实施例中，一种钾长石除杂工艺方法，包括以下步骤：
(1)洗矿处理：将钾长石原矿石经过一次破碎至粒度为6cm后，通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去污泥后脱水；
(2)一次磁选处理：将上述洗矿后的钾长石通过第一电磁选矿设备，于0.8T的磁场强度、105r/min的转速下进行磁选；
(3)一次球磨处理：将上述经过一次磁选处理的钾长石通过第一球磨机进行球磨处理至粒径为40目，得钾长石颗粒；
(4)高压处理：将上述钾长石颗粒、水和捕捉剂按比例1Kg：2.5Kg:0.6g混合放入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.07MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器压力为15MPa，并升温至58℃，此时，开启搅拌棒搅拌45min,在搅拌过程中不断通入二氧化碳使所述高压反应器压力保持在15MPa，搅拌完成后，减压抽滤；所述捕捉剂主要由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸和十二胺按质量比3:1:1混合制成；
(5)二次球磨处理：将经过高压处理的钾长石颗粒通过第二球磨机进行球磨处理至粒径为110目；
(6)二次磁选处理：将上述经过二次球磨处理的钾长石颗粒通过第二电磁选矿设备，于1.2T的磁场强度、55r/min的转速下进行磁选；
(7)硫酸处理：将上述二次磁选处理后的钾长石颗粒和体积分数为40％硫酸溶液按比例100g:40mL混合后，倒入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.07MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器的真空度为0.03MPa，并升温至58℃，此时，开启搅拌棒搅拌60-80min，搅拌完成后，过滤，水洗至滤液呈中性；
(8)干燥：将上述硫酸处理后的钾长石颗粒置于105℃下烘干后，即得钾长石精矿。
实施例3
在本实施例中，一种钾长石除杂工艺方法，包括以下步骤：
(1)洗矿处理：将钾长石原矿石经过一次破碎至粒度为8cm后，通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去污泥后脱水；
(2)一次磁选处理：将上述洗矿后的钾长石通过第一电磁选矿设备，于0.9T的磁场强度、110r/min的转速下进行磁选；
(3)一次球磨处理：将上述经过一次磁选处理的钾长石通过第一球磨机进行球磨处理至粒径为50目，得钾长石颗粒；
(4)高压处理：将上述钾长石颗粒、水和捕捉剂按比例1Kg：3Kg:0.7g混合放入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.08MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器压力为18MPa，并升温至60℃，此时，开启搅拌棒搅拌50min,在搅拌过程中不断通入二氧化碳使所述高压反应器压力保持在18MPa，搅拌完成后，减压抽滤；所述捕捉剂主要由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸和十二胺按质量比3:1:1混合制成；
(5)二次球磨处理：将经过高压处理的钾长石颗粒通过第二球磨机进行球磨处理至粒径为120目；
(6)二次磁选处理：将上述经过二次球磨处理的钾长石颗粒通过第二电磁选矿设备，于1.2T的磁场强度、60r/min的转速下进行磁选；
(7)硫酸处理：将上述二次磁选处理后的钾长石颗粒和体积分数为40％硫酸溶液按比例100g:45mL混合后，倒入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.08MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器的真空度为0.04MPa，并升温至60℃，此时，开启搅拌棒搅拌80min，搅拌完成后，过滤，水洗至滤液呈中性；
(8)干燥：将上述硫酸处理后的钾长石颗粒置于110℃下烘干后，即得钾长石精矿。
效果验证：对上述各组钾长石精矿进行化验分析，得：
序号 项目 实施例1结果(％) 实施例2结果(％) 实施例3结果(％)
1 二氧化硅 72.84 73.01 72.91
2 氧化铝 15.42 15.37 15.44
3 三氧化二铁 0.074 0.068 0.064
4 氧化钙 0.11 0.07 0.08
5 氧化镁 0.021 0.015 0.018
6 二氧化钛 0.015 0.013 0.017
7 白度(1180℃) 80.8 81.2 80.9
由表1可知，本发明除杂得到的钾长石白度在80％以上，而现有纯物理方法除杂得到的钾长石白度不到70％,且现有的纯化学方法除杂得到的钾长石白度也明显低于80％,相比之下，本发明的钾长石除杂工艺方法的效果是显而易见的。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种钾长石除杂工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)洗矿处理：将钾长石原矿石经过一次破碎至粒度为5-8cm后，通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去污泥后脱水；
(2)一次磁选处理：将上述洗矿后的钾长石通过第一电磁选矿设备，除去磁性杂质；
(3)一次球磨处理：将上述经过一次磁选处理的钾长石通过第一球磨机进行球磨处理至粒径为30-50目，得钾长石颗粒；
(4)高压处理：将上述钾长石颗粒、水和捕捉剂混合放入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.06-0.08MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器压力为13-18MPa，并升温至55-60℃，此时，开启搅拌棒搅拌40-50min,在搅拌过程中不断通入二氧化碳使所述高压反应器压力保持在13-18MPa，搅拌完成后，减压抽滤；
(5)二次球磨处理：将经过高压处理的钾长石颗粒通过第二球磨机进行球磨处理至粒径为100-120目；
(6)二次磁选处理：将上述经过二次球磨处理的钾长石颗粒通过第二电磁选矿设备；
(7)硫酸处理：将上述二次磁选处理后的钾长石颗粒放入硫酸溶液中混合后，倒入高压反应器中，先将所述高压反应器抽真空至真空度为0.06-0.08MPa，然后充入纯度为99％以上的二氧化碳至所述高压反应器的真空度为0.02-0.04MPa，并升温至55-60℃，此时，开启搅拌棒搅拌60-80min，搅拌完成后，过滤，水洗至滤液呈中性；
(8)干燥：将上述硫酸处理后的钾长石颗粒置于100-110℃下烘干后，即得钾长石精矿。
2.根据权利要求1所述一种钾长石除杂工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第一电磁选矿设备的磁场强度为0.7-0.9T、转速为100-110r/min。
3.根据权利要求1所述一种钾长石除杂工艺方法，其特征在于，步骤(4)中，所述钾长石颗粒、水和捕捉剂的混合比例为1Kg：2-3Kg:0.5-0.7g。
4.根据权利要求3所述一种钾长石除杂工艺方法，其特征在于，步骤(4)中，所述捕捉剂主要由十二烷基苯磺酸钠、亚麻酸和十二胺按质量比3:1:1混合制成。
5.根据权利要求1所述一种钾长石除杂工艺方法，其特征在于，步骤(6)中，所述第二电磁选矿设备的磁场强度为1.1-1.2T、转速为50-60r/min。
6.根据权利要求1所述一种钾长石除杂工艺方法，其特征在于，步骤(7)中，所述硫酸溶液的体积分数为40％，所述钾长石颗粒和所述硫酸溶液的混合比例是100g:35-45mL。
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