CN109622210B - 一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法 - Google Patents

一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风化型钾长石矿分粒级提纯的工艺方法，包括以下步骤：洗矿筛分，将矿物筛分为三个粒级产物进行选别。粗粒级风化程度低，杂质含量少，通过“破碎‑磨粉‑磁选‑脱泥”工艺提纯，得到陶瓷行业用优质钾长石粉A；中粒级品质稍低，通过“磨粉‑磁选‑反浮选‑正浮选”工艺提纯，制备陶瓷行业用钾长石粉B；细粒级风化较严重，杂质含量多，通过“磨矿‑分级‑磁选‑正浮选”提纯，制备玻璃行业用长石砂C。本发明根据矿物风化程度的不同，按各粒级品质差异分别制备不同规格长石砂和长石粉，实现风化型钾长石矿物的综合利用。

Description

一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法
技术领域
本发明属于矿物加工提纯领域，具体涉及一种风化型钾长石矿物的提纯方法。
背景技术
长石作为一种重要的工业原料，广泛用于陶瓷、玻璃、化工等领域，长石在陶瓷行业中的用量约占其总用量的30%。近年来，随着家装行业的快速发展，我国建筑卫生用陶瓷产量跃居世界首位，高档卫生陶瓷行业对优质钾长石的需求不断增长，该类长石对钾钠和杂质含量有严格要求，具有较高的经济价值，根据QB/T1636-1992行业标准：日用陶瓷用钾长石的合格品要求K2O+ Na2O≥10.0%，一等品要求K2O+ Na2O≥13.0%，煅烧后一等品为透明或乳白色玻璃体，合格品为透明或浅蓝色玻璃体。我国有大量的风化型长石矿资源有待利用，风化型长石矿一般含有较多的铁矿物、云母和石榴子石及风化的黏土等杂质，品质不高，若采用单一的选矿方式，很大部分的长石与脉石矿物得不到有效分离，无法生产出合格的高品质长石粉，长石矿物的利用效率不高。
钾长石风化的实际是与空气中的CO2，水等经过长期的相互作用形成了氢氧化物、水、白云母，再经过失水得到高岭石，高岭石的进一步风化就产生了蛋白石和铝土矿，风化过程伴随着岩矿结构的破坏，长石的风化程度与矿物颗粒中次生杂质含量有相关性。
发明内容
本发明的目的就是为了现有的单一的选矿方式存在的长石矿物的利用效率低的缺陷，提供的一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法，其特征包括以下步骤：
（1）对风化型钾长石矿原矿进行洗矿脱泥，然后将原矿筛分为大于10mm的粗粒级、5-10mm中粒级、小于5mm细粒级三个粒级产物；
（2）对细粒级产物采用：棒磨-分级-磁选-正浮选的工艺步骤，制备出玻璃行业用长石砂C；
（3）对中粒级产物采用：磨粉-磁选-反浮选-正浮选的工艺步骤，制备出陶瓷行业用钾长石粉B；
（4）对粗粒级产物采用：破碎-磨粉-磁选-脱泥工艺步骤，制备陶瓷行业用优质钾长石粉A。
在上述技术方案的基础上，可以有一下进一步的技术方案：
所述的棒磨-分级-磁选-正浮选的工艺步骤如下：
将细粒级产物磨矿至粒度小于0.6mm，再进行水力分级，得到分级沉砂和分级细砂；分级沉砂进行三次磁选，磁选设备采用立环脉动高梯度磁选机，三次磁选的磁场强度分别为5000GS、8000GS、12000GS；
将第三次磁选后得到的精砂采用正浮选工艺分离其中的长石和石英，用硫酸调节精砂矿浆pH为2~3，捕收剂采用石油磺酸钠和十二胺，总用量在2~4kg/t，浮选精砂即为玻璃行业用长石砂C，浮选尾砂为石英砂。
所述的磨粉-磁选-反浮选-正浮选的工艺步骤如下：
将中粒级产物采用球磨机磨矿，球磨机采用氧化铝陶瓷内衬及氧化铝球介质，控制出料产物中粒度小于0.074mm的含量大于总量的80%；
出料产物进行两次磁选，磁选设备采用电磁浆料除铁机，两次磁场强度分别为4000~5000GS、8000~12000GS；
磁选得到的精砂依次进行反浮选除铁、正浮选选分离长石和石英，所得浮选精矿为陶瓷行业用钾长石粉B，浮选尾矿为石英粉。
反浮选采用多胺类捕收剂，根据矿石性质控制浮选工艺段数，可为1≤n≤5，捕收剂用量为60~200g/t；正浮选采用硫酸调节矿浆pH为2~3，捕收剂采用石油磺酸钠和十二胺，其总用量在2~4kg/t。
所述的破碎-磨粉-磁选-脱泥工艺步骤如下：将粗粒级产物进入球磨机磨矿，球磨机采用氧化铝陶瓷内衬及氧化铝球介质，控制出料产物中粒度小于0.074mm的含量大于总量的80%；然后将球磨矿浆采用两次磁选（电磁浆料除铁机进行两段磁选除铁），磁场强度分别为4000~5000GS、8000~12000GS，所得磁选精砂进行脱泥后即成为陶瓷行业用优质钾长石粉A。
本发明根据长石原矿风化程度与粒度的关系，结合磁选、浮选实现分粒级选别提纯，将品质较好的粗粒级生产具有高附加值的长石粉，品质较差的细粒级生产玻璃行业用长石砂，提高了长石矿物的利用效率，对充分开发钾长石矿物资源具有重要意义。
本发明的优点在于：
（1）根据风化型长石矿各粒级的风化程度不同，按粒级分别进行分选，通过不同的选矿提纯工艺制备适合的长石产品，提高产品的附加值，达到资源的最大化有效利用；
（2）本发明可处理钾钠含量低的部分矿物，采用多胺类捕收剂进行反浮选，对矿浆中的微细粒云母和含铁杂质浮选效果好，采用阴阳离子捕收剂进行正浮选，分离石英，提高长石的Al2O3、K2O、Na2O含量，扩展了长石矿物利用的边界品位。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为更加具体的对本发明作详细说明，结合实施例作进一步详细描述。
实施例1
针对广西某地风化型钾长石矿，该矿物结构松散-半松散，以浅灰、灰褐色或微带肉红色为主，长石已部分风化为白色高岭土或沙土，可见黑云母类暗色矿物及褐色铁质斑点，钾长石晶粒主要分布在3~20mm之间。
对矿物提纯除杂的具体工艺步骤如下：
（1）原矿洗矿后筛分为+8mm、5~8mm、-5mm三个粒级产物，其中+是大于的意思，-是小于的意思；
（2）-5mm细粒矿物采用以下步骤：
棒磨，棒磨产物粒度控制在0.6mm以下，再进行水力分级，得到分级沉砂和分级细砂（尾矿）；
分级沉砂进行三次磁选，磁选设备采用立环脉动高梯度磁选机，三次磁选的磁场强度为5000GS、10000GS、12000GS；
磁选精砂进行正浮选，采用H2SO4调整pH至2~3，添加捕收剂石油磺酸钠2.4kg/t，十二胺0.8kg/t，浮选得到石英砂和长石砂C。
（3）5~8mm中粒矿物采用以下“球磨-中磁选-强磁选-反浮选-反浮选-正浮选”工艺提纯步骤：
5~8mm中粒级产物采用球磨机磨矿，球磨机采用氧化铝陶瓷内衬及氧化铝球介质，控制出料产物中粒度小于0.074mm的含量大于总量的80%；
出料产物进行两次磁选，磁选设备采用电磁浆料除铁机，两次磁场强度分别为5000GS、12000GS；
磁选得到的精砂依次进行两次反浮选除铁、正浮选选分离长石和石英，反浮选采用多胺类捕收剂，两次反浮选用量分别为160 g/t、100g/t；正浮选采用硫酸调节矿浆pH为2~3，捕收剂采用石油磺酸钠用量为1.8 kg/t，十二胺用量0.6kg/t；所得浮选精矿为陶瓷行业用钾长石粉B，浮选尾矿为石英粉。
（4）+8mm粗粒矿物采用以下“破碎-球磨-中磁选-强磁选-脱泥”提纯步骤：将+8mm粗粒级产物进入球磨机磨矿，球磨机采用氧化铝陶瓷内衬及氧化铝球介质，控制出料产物粒度小于0.074mm的含量大于总量的80%，然后将球磨矿浆采用电磁浆料除铁机进行两次磁选除铁，两次磁选磁场强度分别为5000GS、12000GS，所得磁选精砂进行脱泥后即成为陶瓷行业用优质钾长石粉A。
表1 实施案例1结果
Figure 162747DEST_PATH_IMAGE002
本实施例中， -5mm产物属于风化较严重的部分，提纯所得长石精砂C可作为玻璃配料用长石；5~8mm产物品质较好，提纯后钾长石粉B可满足日用陶瓷用长石合格品要求；筛分后+8mm产物品质最好，获得的钾长石粉A可满足日用陶瓷用长石一等品要求。
实施例2
安徽某地风化钾长石矿，呈松散-半固结砂状构造，矿石为正条纹长石，浅肉红色，半自形板柱状，钾长石晶粒主要分布在5~30mm之间。
对矿物提纯除杂的具体工艺条件如下：
（1）原矿洗矿后筛分为+10mm、5~10mm、-5mm三个粒级产物；
（2）-5mm矿物通过“棒磨-分级-中磁选-强磁选-强磁选-正浮选”工艺提纯，棒磨产物粒度控制在0.6mm以下，三次磁选的磁场强度为5000GS、10000GS、12000GS，正浮选采用H2SO4调整 pH至2~3，捕收剂石油磺酸钠用量为2.4kg/t，十二胺用量0.8kg/t；
（3）5~10mm矿物通过“球磨-中磁选-强磁选-反浮选-反浮选-正浮选”工艺提纯，磨矿产物-0.074mm含量为85%，两次磁选的磁场强度为5000GS、10000GS，两次反浮选采用蚌埠玻璃工业设计研究院研制3#捕收剂，用量分别为140g/t、100g/t，正浮选采用H2SO4调整pH至2~3，石油磺酸钠用量为2.8kg/t，十二胺用量0.8kg/t；
（4）+10mm矿物通过“破碎-球磨-中磁选-强磁选-脱泥”提纯，磨矿产物-0.074mm含量为85%，两次磁选的磁场强度为5000GS、12000GS。
表2 实施案例2结果
Figure 938942DEST_PATH_IMAGE004
本实施例中，提纯所得长石精砂C作为玻璃配料使用，钾长石粉A和钾长石粉B均可满足日用陶瓷用长石一等品要求，钾长石粉A的烧结白度更佳，可作为高白陶瓷釉料用粉。

Claims (4)

1.一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法，其特征包括以下步骤：
（1）对风化型钾长石矿原矿进行洗矿脱泥，然后将原矿筛分为大于10mm的粗粒级、5-10mm中粒级、小于5mm细粒级三个粒级产物；
（2）对细粒级产物采用棒磨-分级-磁选-正浮选的工艺步骤，制备出玻璃行业用长石砂C，即将细粒级产物磨矿至粒度小于0 .6mm，再进行水力分级，得到分级沉砂和分级细砂，分级沉砂进行三次磁选，将第三次磁选后得到的精砂采用正浮选工艺分离其中的长石和石英，浮选精砂即为玻璃行业用长石砂C，浮选尾砂为石英砂；
（3）对中粒级产物采用磨粉-磁选-反浮选-正浮选的工艺步骤，制备出陶瓷行业用钾长石粉B，即将中粒级产物采用球磨机磨矿，球磨机采用氧化铝陶瓷内衬及氧化铝球介质，控制出料产物中粒度小于0 .074mm的含量大于总量的80%，出料产物进行两次磁选，磁选得到的精砂依次进行反浮选除铁、正浮选分离长石和石英，所得浮选精矿为陶瓷行业用钾长石粉B，浮选尾矿为石英粉；
（4）对粗粒级产物采用破碎-磨粉-磁选-脱泥工艺步骤，制备陶瓷行业用优质钾长石粉A，即将粗粒级产物进入球磨机磨矿，控制出料产物中粒度小于0 .074mm的含量大于总量的80%，然后将球磨矿浆采用两次磁选，所得磁选精砂进行脱泥后即成为陶瓷行业用优质钾长石粉A。
2.根据权利要求1所述的一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法，其特征在于，所述的棒磨-分级-磁选-正浮选的工艺步骤中：
三次磁选的磁场强度分别为5000GS、8000GS、12000GS；
用硫酸调节精砂矿浆pH为2~3，捕收剂采用石油磺酸钠和十二胺，总用量在2~4kg/t。
3.根据权利要求1所述的一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法，其特征在于，所述的磨粉-磁选-反浮选-正浮选的工艺步骤中：
磁选设备采用电磁浆料除铁机，两次磁场强度分别为4000~5000GS、8000~12000GS。
4.根据权利要求3所述的一种风化型钾长石矿分粒级提纯的方法，其特征在于：磨粉-磁选-反浮选-正浮选的工艺步骤中，反浮选采用多胺类捕收剂，反浮选工艺段数1≤n≤5，捕收剂用量为60~200g/t；正浮选采用硫酸调节矿浆pH为2~3，捕收剂采用石油磺酸钠和十二胺，其总用量在2~4kg/t。
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