CN109127152A - 一种高白度钾长石粉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高白度钾长石粉的制备方法，包括选矿洗矿、初步筛分、球磨、磁选、一次浮选、二次浮选和脱水。别选用石油磺酸钠和油酸钠，十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵作为两次浮选的捕收剂，相对单一捕收剂，能够提高浮选效果，提高白度。采用物理方法和化学方法结合的方式进行处理，提高了增白效率，得到高白度的钾长石粉，且避免了使用高浓度硫酸对环境带来的压力。

Description

一种高白度钾长石粉的制备方法
技术领域
本发明涉及食品技术领域，具体涉及一种高白度钾长石粉的制备方法。
背景技术
钾长石是长石矿物的一种，是含钾的架状结构硅酸盐，为KAlSi3O8的三个同质多相变体透长石、正长石和微谢长石的总称。钾长石具有熔点不高，熔融间隔时间长及熔融液粘度高，高温下融化成的玻璃态物质具有透明度的特点，被广泛地应用于玻璃、陶瓷工业领域。
近年来，随着彩电玻壳和超高压电瓷工业的发展，已经日用陶瓷的日益高档化，对高纯度低铁钾长石的需求量越来越大，受资源限制，高品质量钾长石呈供不应求之势。我国大多数钾长石矿都需除铁提纯以及提高白度等，由于现有矿石除杂技术的限制使得除杂效果、除杂成本、尤其除杂给环境带来的污染使得矿石的除杂分离具有较大的困难。
目前国内外用于钾长石除铁的方法主要是磁选和浮选。磁选具有较好的除铁效果，铁含量可以降低到0.24％，但其它杂质很难除去而、效能低、空气污染严重等缺点。浮选具有较好的除杂效果，铁含量可且不能达到增白的效果；其工艺简单，易加工，但是存在加工成本较高、耗能大、利润少；其工艺需加化学物质，导致生产成本高，资源浪费严重，环保污染严重。近年来也有通过酸洗的方法来提纯钾长石，一般采用硫酸酸洗的方法，此方法具有较好的除杂效果，而且也具有一定的增白效果，但是需要高浓度的硫酸，一般浓度要达到40％以上，硫酸利用率较低，会有大量废酸产生，导致除杂成本高，对环境影响较大。
发明内容
本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种高白度钾长石粉的制备方法，采用洗矿、初步筛分、球磨、磁选、一次浮选、二次浮选和脱水的工艺对钾长石粉进行增白，采用物理方法和化学方法结合的方式进行处理，提高了增白效率，得到高白度的钾长石粉，且避免了使用高浓度硫酸对环境带来的压力。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高白度钾长石粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.选矿、洗矿：对采挖后钾长石原矿石破碎并通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去原矿石中的污泥，最后脱水待用。
S2.初步筛分：将脱水后的原矿石送入矿石色选机中，矿石色选机筛分得到白度大于15％的原矿石。
S3.球磨：将初步筛分得到的原矿石进行破碎处理，破碎至粒径为2～5mm，再入球磨机球磨；加水进行球磨，球磨粒径为50～100目，得到球磨浆料。
S4.磁选：将所述球磨浆料进行高梯度磁选，控制高梯度磁选机的磁场强度为0.8～1.2T，浆料流速为0.8～2cm/s，将浆料经过高梯度磁选机进行磁选，得到磁选浆液。
S5.一次浮选：加入硫酸，调整磁选浆液的pH值为5～6，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得浮选浆液；所述捕收剂为石油磺酸钠和油酸钠。
S6.二次浮选：加入硫酸，调整浮选浆液的pH值为2～3，加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得精矿浆液；所述捕收剂为十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵。
S7.脱水：通过浓缩旋流器对所述精矿浆液分离分级，得到较高的底流浓度的矿浆，并送入浓缩塔进行脱水处理，得到钾长石粉。
优选的，步骤S3中，所述球磨，加入水与矿料的质量比为30～40∶60～70。
优选的，步骤S4中，控制高梯度磁选机的磁场强度为1.0T，浆料流速为1.5cm/s。
优选的，步骤S5中，所述捕收剂的加入量为80～200g/t。
优选的，石油磺酸钠和油酸钠的质量比为1～3∶1。
优选的，步骤S6中，所述捕收剂的加入量为50～150g/t。
优选的，所述十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵的质量比为2～4∶1∶1。
优选的，步骤S3和S4中，所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为50～100g/t。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的高白度钾长石粉的制备方法，采用洗矿、初步筛分、球磨、磁选、一次浮选、二次浮选和脱水的工艺对钾长石粉进行增白，采用物理方法和化学方法结合的方式进行处理，提高了增白效率，得到高白度的钾长石粉，且避免了使用高浓度硫酸对环境带来的压力。
先进行磁选去除钾长石中一部分铁，提高白度，然后采用两次浮选的方式进行去除铁和云母，去除影响钾长石中主要影响白度的铁和云母，从而提高增白效果。先进行磁选然后浮选的方式能够更好地增白，避免磁选过程中，杂质进入和去除不彻底影响增白效果。浮选过程中，先进行除铁然后进行除云母，不仅有利于调节pH,节约能源，而且能够提高去除云母的效率，整体上提高增白效果。
2.本发明的高白度钾长石粉的制备方法，分别选用石油磺酸钠和油酸钠，十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵作为两次浮选的捕收剂，相对单一捕收剂，能够提高浮选效果，提高白度。
3.本发明的高白度钾长石粉的制备方法，工艺简单，效率较高，且对环境造成的压力较小，值得进行工业化推广。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高白度钾长石粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.选矿、洗矿：对采挖后钾长石原矿石破碎并通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去原矿石中的污泥，最后脱水待用。
S2.初步筛分：将脱水后的原矿石送入矿石色选机中，矿石色选机筛分得到白度大于15％的原矿石。
S3.球磨：将初步筛分得到的原矿石进行破碎处理，破碎至粒径为2～5mm，再入球磨机球磨；加水进行球磨，加入水与矿料的质量比为35∶65。球磨粒径为60目，得到球磨浆料。
S4.磁选：将所述球磨浆料进行高梯度磁选，控制高梯度磁选机的磁场强度为1.0T，浆料流速为1.5cm/s，将浆料经过高梯度磁选机进行磁选，得到磁选浆液。
S5.一次浮选：加入硫酸，调整磁选浆液的pH值为5.5，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得浮选浆液；所述捕收剂为石油磺酸钠和油酸钠。所述捕收剂的加入量为120g/t。石油磺酸钠和油酸钠的质量比为2∶1。所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为70g/t。
S6.二次浮选：加入硫酸，调整浮选浆液的pH值为2.5，加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得精矿浆液；所述捕收剂为十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵。所述捕收剂的加入量为100g/t。所述十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵的质量比为3∶1∶1。所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为70g/t。
S7.脱水：通过浓缩旋流器对所述精矿浆液分离分级，得到较高的底流浓度的矿浆，并送入浓缩塔进行脱水处理，得到钾长石粉。
实施例2
一种高白度钾长石粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.选矿、洗矿：对采挖后钾长石原矿石破碎并通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去原矿石中的污泥，最后脱水待用。
S2.初步筛分：将脱水后的原矿石送入矿石色选机中，矿石色选机筛分得到白度大于15％的原矿石。
S3.球磨：将初步筛分得到的原矿石进行破碎处理，破碎至粒径为2～5mm，再入球磨机球磨；加水进行球磨，加入水与矿料的质量比为40∶60。球磨粒径为100目，得到球磨浆料。
S4.磁选：将所述球磨浆料进行高梯度磁选，控制高梯度磁选机的磁场强度为0.8T，浆料流速为0.8cm/s，将浆料经过高梯度磁选机进行磁选，得到磁选浆液。
S5.一次浮选：加入硫酸，调整磁选浆液的pH值为5，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得浮选浆液；所述捕收剂为石油磺酸钠和油酸钠。所述捕收剂的加入量为150g/t。石油磺酸钠和油酸钠的质量比为1∶1。所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为50～100g/t。
S6.二次浮选：加入硫酸，调整浮选浆液的pH值为2，加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得精矿浆液；所述捕收剂为十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵。所述捕收剂的加入量为50g/t。所述十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵的质量比为2∶1∶1。所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为50g/t。
S7.脱水：通过浓缩旋流器对所述精矿浆液分离分级，得到较高的底流浓度的矿浆，并送入浓缩塔进行脱水处理，得到钾长石粉。
实施例3
一种高白度钾长石粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.选矿、洗矿：对采挖后钾长石原矿石破碎并通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去原矿石中的污泥，最后脱水待用。
S2.初步筛分：将脱水后的原矿石送入矿石色选机中，矿石色选机筛分得到白度大于15％的原矿石。
S3.球磨：将初步筛分得到的原矿石进行破碎处理，破碎至粒径为2～5mm，再入球磨机球磨；加水进行球磨，加入水与矿料的质量比为30∶70。球磨粒径为100目，得到球磨浆料。
S4.磁选：将所述球磨浆料进行高梯度磁选，控制高梯度磁选机的磁场强度为1.2T，浆料流速为2cm/s，将浆料经过高梯度磁选机进行磁选，得到磁选浆液。
S5.一次浮选：加入硫酸，调整磁选浆液的pH值为6，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得浮选浆液；所述捕收剂为石油磺酸钠和油酸钠。所述捕收剂的加入量为200g/t。石油磺酸钠和油酸钠的质量比为3∶1。所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为100g/t。
S6.二次浮选：加入硫酸，调整浮选浆液的pH值为3，加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得精矿浆液；所述捕收剂为十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵。所述捕收剂的加入量为150g/t。所述十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵的质量比为4∶1∶1。所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为100g/t。
S7.脱水：通过浓缩旋流器对所述精矿浆液分离分级，得到较高的底流浓度的矿浆，并送入浓缩塔进行脱水处理，得到钾长石粉。
对比例1
一种高白度钾长石粉的制备方法，与实施例1相比，先进行步骤S3、步骤S4，然后再进行步骤S2，其他步骤相同。
对比例2
一种高白度钾长石粉的制备方法，与实施例1相比，先进行步骤S4，然后再进行步骤S3，其他步骤相同。
对比例3
一种高白度钾长石粉的制备方法，与实施例1相比，将步骤S3和S4合并，调节pH为5，同时加入石油磺酸钠、油酸钠和十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵进行一次浮选，其他步骤相同。
对比例4
一种高白度钾长石粉的制备方法，与实施例1相比，步骤S3使用单一捕获剂油酸钠，其他步骤相同。
对比例5
一种高白度钾长石粉的制备方法，与实施例1相比，步骤S3使用单一捕获剂十二胺，其他步骤相同。
将实施例1-3和对比例1-5得到的钾长石矿粉经化验分析得：
表1钾长石矿粉成分表
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％ 0.07 0.07 0.07 0.15 0.12 0.17 0.17 0.16
白度 80 76 74 50 52 48 49 50
由实施例1-3、对比例1-4和表1数据可知，本发明的方法能够显著降低Fe2O3含量，从而提高钾长石粉白度，达到增白的目的。
由实施例1和对比例1的数据可以看出，进行磁选然后浮选的方式能够更好地增白，避免磁选过程中，杂质进入和去除不彻底影响增白效果。
由实施例1和对比例2的数据可以看出，浮选过程中，先进行除铁然后进行除云母，能够提高去除云母的效率，整体上提高增白效果。
由实施例1和对比例3的数据可以看出，浮选过程分为两步进行，能够在最优条件下进行浮选铁质杂质和云母杂质，去除效果更加，白度提高明显。
由实施例1和对比例4-5的数据可以看出，相对单一捕收剂，能够提高浮选效果，提高白度。
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构思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 (8)

1.一种高白度钾长石粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.选矿、洗矿：对采挖后钾长石原矿石破碎并通过螺旋溜槽进行洗矿处理，除去原矿石中的污泥，最后脱水待用；
S2.初步筛分：将脱水后的原矿石送入矿石色选机中，矿石色选机筛分得到白度大于15％的原矿石；
S3.球磨：将初步筛分得到的原矿石进行破碎处理，破碎至粒径为2～5mm，再入球磨机球磨；加水进行球磨，球磨粒径为50～100目，得到球磨浆料；
S4.磁选：将所述球磨浆料进行高梯度磁选，控制高梯度磁选机的磁场强度为0.8～1.2T，浆料流速为0.8～2cm/s，将浆料经过高梯度磁选机进行磁选，得到磁选浆液；
S5.一次浮选：加入硫酸，调整磁选浆液的pH值为5～6，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得浮选浆液；所述捕收剂为石油磺酸钠和油酸钠；
S6.二次浮选：加入硫酸，调整浮选浆液的pH值为2～3，加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品，获得精矿浆液；所述捕收剂为十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵；
S7.脱水：通过浓缩旋流器对所述精矿浆液分离分级，得到较高的底流浓度的矿浆，并送入浓缩塔进行脱水处理，得到钾长石粉。
2.根据权利要求1所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，步骤S3中，所述球磨，加入水与矿料的质量比为30～40∶60～70。
3.根据权利要求1所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，步骤S4中，控制高梯度磁选机的磁场强度为1.0T，浆料流速为1.5cm/s。
4.根据权利要求1所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，步骤S5中，所述捕收剂的加入量为80～200g/t。
5.根据权利要求4所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，石油磺酸钠和油酸钠的质量比为1～3∶1。
6.根据权利要求1所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，步骤S6中，所述捕收剂的加入量为50～150g/t。
7.根据权利要求6所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，所述十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵的质量比为2～4∶1∶1。
8.根据权利要求4所述的高白度钾长石粉的制备方法,其特征在于，步骤S3和S4中，所述起泡剂为松醇油，所述松醇油的加入量为50～100g/t。
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