CN109354031B - 一种钾长石的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于选矿技术领域，具体公开一种钾长石的生产方法，具体步骤如下：S1、除泥；S2、除杂；S3、研磨、磁选；S4、煅烧；S5、酸洗；S6、浮选：加入硫酸溶液，调整矿浆pH值至6.0‑6.5，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品去除，获得精矿浆；S7、除油将精矿浆经过微泡气浮除油，再经过纤维除油，然后通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到高纯度钾长石粉。本申请的处理方法不仅能提纯钾长石的主要有效成分，还能有效的去除影响钾长石粉颜色的杂质。

Description

一种钾长石的生产方法
【技术领域】
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种钾长石的生产方法。
【背景技术】
钾长石是一种含有K2O、Al2O3、SiO2并含有Fe2O3等杂质的天然矿物，分子式为K2O·Al2O3·6SiO2。钾长石是陶瓷工业制造瓷器釉药的主要原料；是玻璃混合料的一种。能增加搪瓷的粘性和化学稳定性，还可用于制作珐琅原料，也可用作绝缘电瓷材料，但钾长石矿物中往往伴生一些暗色矿物及钾长石颗粒表面吸附一些色素离子，影响原矿及产品的白度，降低了产品的质量，限制了产品的应用范围，成为钾长石加工业调整产品结构、拓展市场的主要障碍。导致钾长石致色的主要原因是由于其中含有铁、钛等致色杂质离子。因此去除致色离子、改善其白度的研究具有重要意义。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：提供一种钾长石的生产方法，通过本申请的处理方法不仅能提纯钾长石的主要有效成分，还能有效的去除影响钾长石颜色的杂质。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种钾长石的生产方法，具体包括以下步骤：
S1、除泥：将低品位钾长石原矿挖出，通过螺旋传送机将原矿传送至清洗机上，清洗机上盘旋有螺旋式的清洗管道，清洗管道的四周均匀设置有高压喷头，高压喷头出水口朝向清洗管道内侧，高压喷头入水口连接水管，水管连接高压泵，当原矿输送至清洗机的清洗管道内，开启高压泵，水从高压喷头喷出对清洗管道内的原矿进行冲洗除去原矿表层的污泥；
S2、除杂：将步骤S1处理后的原矿进行脱水，然后剔除大块杂物，破碎至粒径为2-5cm后晒干后投入水中浸泡2-3小时，然后再机械搅拌，转速为30-40r/min，搅拌20-30分钟，然后去水再冲洗原矿表面干净；
S3、研磨、磁选：将步骤S2清洗干净的原矿投入XMB-70型三辊四筒棒磨机上进行磨矿至原矿粒径至0.5mm，接着送入脉动高梯度磁选机上进行高梯度磁选，其中送料的速度为0.8cm/s；
S4、煅烧：将磁选后的矿浆干燥后转入煅烧炉进行煅烧，煅烧的温度为1300-1500℃，煅烧期间加入氮气：氩气体积比为1:2的混合气体填充煅烧炉；
S5、酸洗：将磁选后的矿浆加入质量分数为7-8％的盐酸溶液，调节矿浆的pH值至5.5，控制矿浆的温度为55-65℃，加入适量连二亚硫酸钠、偏磷酸钠、柠檬酸，保持pH值不变，酸洗40-50分钟，
S6、浮选：加入硫酸溶液，调整矿浆pH值至6.0-6.5，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品去除，获得精矿浆；
S7、除油：将精矿浆经过微泡气浮除油，再经过纤维除油，然后通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到高纯度钾长石粉。
进一步说明，所述脉动高梯度磁选机的磁感应强度为0.8T，脉动冲次为450-500r/min、脉动冲程为25-35mm。
进一步说明，所述捕收剂是椰油胺、煤油、脂肪酸酰胺混合而得，质量比为8:5:9。
进一步说明，所述起泡剂是N-十二烷基-B-氨基丙酸、桉树油、樟脑油混合而得，质量比为3:2:3。
进一步说明，捕收剂的用量为170-180g/t和起泡剂的用量为25-35g/t。
进一步说明，所述脱水处理得到高纯度钾长石粉的含水率小于5％。
进一步说明，所述螺旋输送机中前半段的螺旋叶片的螺距与后半段的螺旋叶片的螺距比为3-5:1。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本申请的技术方案通过高压冲洗原矿，能够去除黏着在原矿表面的污泥和并能通过在螺旋式的清洗管道中不断的冲洗能够对原矿本身的外表面上有的油脂得到一并去除，防止后期除杂的阻碍从而能提高后期处理杂质元素的效率，并且通过除杂步骤能进一步的瓦解可溶性的矿石土，达到进一步除杂，并能减少研磨的量，节能减耗，并提高研磨效率；研磨、磁选处理后能够快速除去磁性杂物，但是磁性杂物主要是含铁矿物，铁的形式包括结构铁和自由铁，自由铁容易去除，结构铁难除去，通过研磨、磁选后的磁性物质去除达不到预设的效果，但是研磨后能提高磁选的效率，发现通过研磨后磁选去除磁性杂质的去除率提高10％以上，因此白度提升不足20％，经过研究发现煅烧后能将三价铁氧化成二价铁，白度提升了20％以上，煅烧过程中采用保护气保护放置铁元素价态不变，但是煅烧后部分难溶的深色杂质并未氧化，经过本申请人研究发现，在煅烧后经过进一步的酸性处理，能够将难溶的深色杂质去除，在浮选步骤中，采用的捕收剂相比现有技术，本申请的捕收剂具有优异的捕收能力，能够快速的将浆料中的分散无规律的矿浆溶液吸附，能增快去除的效率，本申请的起泡剂能够快速的降低水的表面张力，从当捕捉剂捕捉选择性的元素上浮与矿石表面后起泡剂能快速的气泡后并附着于矿浆捕捉到的元素上，随着空气泡的作用提高浮选的效率。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1：
一种钾长石的生产方法，具体包括以下步骤：
S1、除泥：将低品位钾长石原矿挖出，通过前半段的螺旋叶片的螺距与后半段的螺旋叶片的螺距比为3:1的螺旋传送机将原矿传送至清洗机上，清洗机上盘旋有螺旋式的清洗管道，清洗管道的四周均匀设置有高压喷头，高压喷头出水口朝向清洗管道内侧，高压喷头入水口连接水管，水管连接高压泵，当原矿输送至清洗机的清洗管道内，开启高压泵，水从高压喷头喷出对清洗管道内的原矿进行冲洗除去原矿表层的污泥；
S2、除杂：将步骤S1处理后的原矿进行脱水，然后剔除大块杂物，破碎至粒径为2cm后晒干后投入水中浸泡2小时，然后再机械搅拌，转速为30r/min，搅拌20分钟，然后去水再冲洗原矿表面干净；
S3、研磨、磁选：将步骤S2清洗干净的原矿投入XMB-70型三辊四筒棒磨机上进行磨矿至原矿粒径至0.5mm，接着送入脉动高梯度磁选机上进行高梯度磁选，其中送料的速度为0.8cm/s，脉动高梯度磁选机的磁感应强度为0.8T，脉动冲次为450r/min、脉动冲程为25mm；
S4、煅烧：将磁选后的矿浆干燥后转入煅烧炉进行煅烧，煅烧的温度为1300℃，煅烧期间加入氮气：氩气体积比为1:2的混合气体填充煅烧炉；
S5、酸洗：将磁选后的矿浆加入质量分数为7％的盐酸溶液，调节矿浆的pH值至5.5，控制矿浆的温度为55℃，加入适量连二亚硫酸钠、偏磷酸钠、柠檬酸，保持pH值不变，酸洗40分钟，
S6、浮选：加入硫酸溶液，调整矿浆pH值至6.0，然后加入170g/t的捕收剂(质量比为8:5:9椰油胺、煤油、脂肪酸酰胺混合而得)和25g/t的起泡剂(质量比为3:2:3N-十二烷基-B-氨基丙酸、桉树油、樟脑油混合而得)，收集泡沫产品去除，获得精矿浆；
S7、除油：将精矿浆经过微泡气浮除油，再经过纤维除油，然后通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到含水率小于5％的高纯度钾长石粉。
实施例2：
一种钾长石的生产方法，具体包括以下步骤：
S1、除泥：将低品位钾长石原矿挖出，通过前半段的螺旋叶片的螺距与后半段的螺旋叶片的螺距比为5:1的螺旋传送机将原矿传送至清洗机上，清洗机上盘旋有螺旋式的清洗管道，清洗管道的四周均匀设置有高压喷头，高压喷头出水口朝向清洗管道内侧，高压喷头入水口连接水管，水管连接高压泵，当原矿输送至清洗机的清洗管道内，开启高压泵，水从高压喷头喷出对清洗管道内的原矿进行冲洗除去原矿表层的污泥；
S2、除杂：将步骤S1处理后的原矿进行脱水，然后剔除大块杂物，破碎至粒径为5cm后晒干后投入水中浸泡3小时，然后再机械搅拌，转速为40r/min，搅拌30分钟，然后去水再冲洗原矿表面干净；
S3、研磨、磁选：将步骤S2清洗干净的原矿投入XMB-70型三辊四筒棒磨机上进行磨矿至原矿粒径至0.5mm，接着送入脉动高梯度磁选机上进行高梯度磁选，其中送料的速度为0.8cm/s，脉动高梯度磁选机的磁感应强度为0.8T，脉动冲次为500r/min、脉动冲程为35mm；
S4、煅烧：将磁选后的矿浆干燥后转入煅烧炉进行煅烧，煅烧的温度为1500℃，煅烧期间加入氮气：氩气体积比为1:2的混合气体填充煅烧炉；
S5、酸洗：将磁选后的矿浆加入质量分数为8％的盐酸溶液，调节矿浆的pH值至5.5，控制矿浆的温度为65℃，加入适量连二亚硫酸钠、偏磷酸钠、柠檬酸，保持pH值不变，酸洗50分钟，
S6、浮选：加入硫酸溶液，调整矿浆pH值至6.5，然后加入180g/t的捕收剂(质量比为8:5:9椰油胺、煤油、脂肪酸酰胺混合而得)和35g/t的起泡剂(质量比为3:2:3N-十二烷基-B-氨基丙酸、桉树油、樟脑油混合而得)，收集泡沫产品去除，获得精矿浆；
S7、除油：将精矿浆经过微泡气浮除油，再经过纤维除油，然后通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到含水率小于5％的高纯度钾长石粉。
实施例3：
一种钾长石的生产方法，具体包括以下步骤：
S1、除泥：将低品位钾长石原矿挖出，通过前半段的螺旋叶片的螺距与后半段的螺旋叶片的螺距比为4:1的螺旋传送机将原矿传送至清洗机上，清洗机上盘旋有螺旋式的清洗管道，清洗管道的四周均匀设置有高压喷头，高压喷头出水口朝向清洗管道内侧，高压喷头入水口连接水管，水管连接高压泵，当原矿输送至清洗机的清洗管道内，开启高压泵，水从高压喷头喷出对清洗管道内的原矿进行冲洗除去原矿表层的污泥；
S2、除杂：将步骤S1处理后的原矿进行脱水，然后剔除大块杂物，破碎至粒径为3cm后晒干后投入水中浸泡2.5小时，然后再机械搅拌，转速为35r/min，搅拌25分钟，然后去水再冲洗原矿表面干净；
S3、研磨、磁选：将步骤S2清洗干净的原矿投入XMB-70型三辊四筒棒磨机上进行磨矿至原矿粒径至0.5mm，接着送入脉动高梯度磁选机上进行高梯度磁选，其中送料的速度为0.8cm/s，脉动高梯度磁选机的磁感应强度为0.8T，脉动冲次为480r/min、脉动冲程为30mm；
S4、煅烧：将磁选后的矿浆干燥后转入煅烧炉进行煅烧，煅烧的温度为1400℃，煅烧期间加入氮气：氩气体积比为1:2的混合气体填充煅烧炉；
S5、酸洗：将磁选后的矿浆加入质量分数为7.5％的盐酸溶液，调节矿浆的pH值至5.5，控制矿浆的温度为60℃，加入适量连二亚硫酸钠、偏磷酸钠、柠檬酸，保持pH值不变，酸洗45分钟；
S6、浮选：加入硫酸溶液，调整矿浆pH值至6.2，然后加入175g/t的捕收剂(质量比为8:5:9椰油胺、煤油、脂肪酸酰胺混合而得)和30g/t的起泡剂(质量比为3:2:3的N-十二烷基-B-氨基丙酸、桉树油、樟脑油混合而得)，收集泡沫产品去除，获得精矿浆；
S7、除油：将精矿浆经过微泡气浮除油，再经过纤维除油，然后通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到含水率小于5％的高纯度钾长石粉。
试验一：
对比例1：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：捕收剂是椰油胺。
对比例2：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：捕收剂是煤油。
对比例3：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：捕收剂是脂肪酸酰胺。
对比例4：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：捕收剂是椰油胺、煤油胺按照质量比为8:5混合而得。
对比例5：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：捕收剂是由椰油胺、脂肪酸酰胺按照质量比为8:9混合而得。
对比例6：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：起泡剂是N-十二烷基-B-氨基丙酸、。
对比例7：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：起泡剂是桉树油。
对比例8：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：起泡剂是樟脑油。
对比例9：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：起泡剂是由N-十二烷基-B-氨基丙酸、桉树油按照质量比为3:2混合而得。
对比例10：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：起泡剂是由N-十二烷基-B-氨基丙酸、樟脑油按照质量比为1:1混合而得。
对比例11：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：没有步骤S2、除杂的处理。
对比例12：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：没有步骤S4、煅烧的处理。
对比例13：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：没有步骤S5、酸洗的处理。
对比例14：与实施例1操作方法基本一致，不同点是：将精矿浆通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到含水率小于5％的高纯度钾长石粉。
表1原矿成分单位：％
氧化钾 氧化铝 氧化铁 氧化钛 氧化硅 其他
含量 12.3 16.8 4.3 0.10 66.2 0.3
采用实施例1-3的操作方法与对比例1-13的方案，对制备得到的高纯度钾长石进行产率记录、除铁率、除钛率、白度进行检测，检测结果如下：
表2
Figure BDA0001838730250000061
Figure BDA0001838730250000071
由上表可知，采用本申请的步骤流程下来，不仅能够在除杂步骤中能够去除崩解的杂物，提高产率和提高去除杂物，进而提高精矿的白度，通过酸洗步骤处理能够进一步提高精矿的白度，酸洗步骤中采用的浓度和螯合剂与缓冲剂的配方和用量是经过研究发现后能够提高酸洗后溶出杂色物质的量，进而提高精矿的白度，并且经过研究发现在酸洗后的溶解环境下，复配本本申请的捕收剂、起泡剂和整体步骤具有更好的除杂效果，另外通过捕收剂、起泡剂共同作用能够提高除杂的效率防止浮选过程中矿浆表面需要吸附的物质再次沉淀，影响产物得率和纯度。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种钾长石的生产方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、除泥：将低品位钾长石原矿挖出，通过螺旋输送机将原矿传送至清洗机上，所述螺旋输送机中前半段的螺旋叶片的螺距与后半段的螺旋叶片的螺距比为3-5:1；清洗机上盘旋有螺旋式的清洗管道，清洗管道的四周均匀设置有高压喷头，高压喷头出水口朝向清洗管道内侧，高压喷头入水口连接水管，水管连接高压泵，当原矿输送至清洗机的清洗管道内，开启高压泵，水从高压喷头喷出对清洗管道内的原矿进行冲洗除去原矿表层的污泥；
S2、除杂：将步骤S1处理后的原矿进行脱水，然后剔除大块杂物，破碎至粒径为2-5cm后晒干后投入水中浸泡2-3小时，然后再机械搅拌，转速为30-40r/min，搅拌20-30分钟，然后去水再冲洗原矿表面干净；
S3、研磨、磁选：将步骤S2清洗干净的原矿投入XMB-70型三辊四筒棒磨机上进行磨矿至原矿粒径至0.5mm，接着送入脉动高梯度磁选机上进行高梯度磁选，其中送料的速度为0.8cm/s；
S4、煅烧：将磁选后的矿浆干燥后转入煅烧炉进行煅烧，煅烧的温度为1300-1500℃，煅烧期间加入氮气：氩气体积比为1:2的混合气体填充煅烧炉；
S5、酸洗：将煅烧后的精矿加入质量分数为7-8%的盐酸溶液直至形成pH值为5.5的矿浆，控制矿浆的温度为55-65℃，加入适量连二亚硫酸钠、偏磷酸钠、柠檬酸，保持pH值不变，酸洗40-50分钟，
S6、浮选：加入硫酸溶液，调整矿浆pH值至6.0-6.5，然后加入捕收剂和起泡剂，收集泡沫产品去除，获得精矿浆；
所述捕收剂是椰油胺、煤油、脂肪酸酰胺混合而得，质量比为8:5:9；
所述起泡剂是N-十二烷基-B-氨基丙酸、桉树油、樟脑油混合而得，质量比为3:2:3；
捕收剂的用量为170-180g/t和起泡剂的用量为25-35g/t；
S7、除油：将精矿浆经过微泡气浮除油，再经过纤维除油，然后通过浓缩旋流器对矿浆料进行分离分级，收集较高的低流浓度的矿浆料，接着送入浓缩塔进行脱水处理，得到高纯度钾长石粉。
2.根据权利要求1所述的一种钾长石的生产方法，其特征在于：在步骤S3中，所述脉动高梯度磁选机的磁感应强度为0.8T，脉动冲次为450-500r/min、 脉动冲程为25-35mm。
3.根据权利要求1所述的一种钾长石的生产方法，其特征在于：在步骤S7中，所述脱水处理得到高纯度钾长石粉的含水率小于5%。
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