SU1068169A1

SU1068169A1 - Method of dressing feldspar

Info

Publication number: SU1068169A1
Application number: SU823509431A
Authority: SU
Inventors: Степан Иванович Полькин; Эдуард Владимирович Адамов; Ариадна Ивановна Зарахани; Лев Одиссеевич Филиппов; Николай Георгиевич Корешков; Валентин Георгиевич Яроцкий
Original assignee: Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-01-23

Abstract

СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ШПАТОВ, включающий термическую обработку исходного сырь и отмывку спека водой, отличающийс тем, что, с целью повышени качества конечного продукта, перед термической обработкой исходное сырье смешивают с хлористым калием, при этом соотношение полевого шпата и хлористого кали 1: A method for enrichment of field spars, including heat treatment of the raw material and washing the cake with water, characterized in that, in order to improve the quality of the final product, before the heat treatment, the raw material is mixed with potassium chloride, the ratio of feldspar and potassium chloride 1:

Description

05 0005 00

Л со Изобретение относитс к обогащению минерального сырь , в частности полевых шпатов. Известен способ выращивани крис таллов синтетической слюды - фторфл гопита. По своим физическим свойствам фторфлогопит превосходит все из вестные природные слюды и используе с в радиоэлектронике, радиотехнике оптике и других област х промышлен ности. Наилучшие технологические по казатели при производстве синтетичес кой слюды достигаютс при составлении исходной шихты на основе чистого калиевого полевого шпата - микроклина , содержащего 16,92%, окиси кали 18,32% окиси алюмини , 64,76% окиси кремни и при отсутствии окиси натри Однако в природе микроклин тесно ассоциирован с натриевым полевым шпа том - альбитом, в сырье различных месторождений содержание окиси кали 9,84-10,45% и окиси натри 2,68 .4,59%. Модуль (отношение содержани KjOil a o) составл ет 3,67-2,28. Такое cfjpbe, в основном, удовлетвор ет требовани м, предъ вл емьм к полевошпатовым продуктам дл тонкой керамики. Дл синтеза фторфлогопита необходимо сырье с удалением вредных примесей натри и железа и получением материала, содержащего 14-г15% KjO, не более 0,5% NoyO и не более 0,07% (модуль ). Известны способы обогащени полевых шпатов, включающие флотационное. выделение полевоишатового концентрата l и С2. Однако сходство структуры и химических свойств поверхности полевых шпатов обусловливает трудность их разделени . Дл флотации полевых шпатов испол зуютс как анионные, так и катионные собиратели. Одними из свойств силикатов, окаэывающих большое вли ние на их взаимодействие с анионными собирател ми вл ютс значительна сложность и из менчивость их катионного состава и в результате образовани двойных солей и изоморфных замещений. С этими зсобенност ми кристаллической решетi ;j св зана интенсивность катионного обмена по сравнению с минералами дру гих классов. Использование анионных собирателей не обеспечивает четкого разделени полевых шпатов и кварца в отличие от катионных собирателей. Поэтому наиболее широко в практике примен ютс катионные собиратели в сильно кислой среде (рН 2-3). Известен мегод ОМеаго, заключающийс в селективной флотации полевы;с шпатов при применении в качестве собирател аминов в присутствии фтористоводородной кислоты L1 и 12. Однако большое сходство состаЪа и структуры полевых шпатов обуславливает трудность их разделени , выдел етс продукт с преимущественной концентрацией какого-либо полевого шпата. При флотационном обогащении получаютс полевошпатовые продукты с соотношением и NajO 2:1, пригодные дл керамического производства , и 3: 1 - дл электронной промышленности . Известен также способ обогащени полевых шпатов, включающий рентгенолюминесцентную сепарацию полевых шпатов, основанную на различии в свечении калиевых и натриевых алюмосиликатов под действием пучка рентге- новских лучей З. Недостатком данного способа вл етс необходимость использовани довольно крупного материала, что приводит к потер м калиевого полевого шпата в сростках. Кроме того, дл каждой новой пробы материала необходима градуировка прибора и построение калибровочной кривой. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ обогащени полевых шпатов, включающий термическую обработку исходного сырь и отмывку спека водой 4. Недостатками известного способа вл ютс получение продукта низкого качества, в котором содержание К2О увеличиваетс на 3,2%, а содержание понижаетс только в 2 раза по сравнению с исходным продуктом, а также применение елкой щелочи и повышенного давлени . Цель, изобретени - повышение качества конечного продукта. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу обогащени полевых , шпатов, включающему термическую обработку исходного сырь и отмывку спека водой, перед термической обработкой исходное сырье смешивают с хлористым калием, при этом соотношение полевого шпата и хлористого кали 1:(О,2-1,2), а терпическую обработку ведут при 7йО-1350с и атмосферном давлении в течение 0,5- ч. Снижение температуры ниже 700°С уменьшает содержание К2О в спеке на 4% и повышает содержание. IJajO на 1,69-1/87%. Увеличение температуры выше 1350°С не дает улучшени показателей по сравнению с оптимальным режимом. Наибольший эффект достигаетс при 900-1050°С. Оптимальньи соотношением веса полевого шпата к весу хлористого кали вл етс 1:0,5 и 1:0,7 При других соотношени х также происходит замещение натри калием.Но при отношении 1:0,2 наблюдаетс резкое снижение содержани К2О в спеке, а при увеличении расхода з1лористого кали до отношени 1:1,3 не происходит повышени показателей. При продолжительности спекани менее 0,5 ч происходит слабое замещение натри кали , а увеличение вре мени свыие 3 ч не дает дальнейшего повышени содержани КдО и снижени содержани NajO.B спеке. Способ осуществл етс следующим образом. Полевошпатовое сырье смешивают с хлористым калием в соотношении веса полевого шпата к весу хлористого кали 1:(О,24-1,2), измельчают до 100% класса -0,074 NM, затем подвергают высокотемпературной обработке в муфельной печи при атмосферном давлени и 700-1350С в течение 0,5-3 ч. После охлаждени спек промывают гор чей йодой от избытка хлористого кали . Способ опробован на руде, содержащей , %: KgO 11/58 Na2O 3,37; Аг2Оз.19,22} MgO 4,16; SiO261,47. Пример 1. Полевой шпат круп ностью 100% класса - 0,1 мм смешивают с хлористым калием при отношени веса полевого шпата к весу хлористог кали Is 0,7О и обжигают в фарфоровых тигл х в муфельной печи при различной температуре в течение 1,5 ч, затем подвергают охлаждению и промывке водой до полного отсутстви ионов хл xjiopa в промывной воде (реакци с азотно-Кислым серебром J.. Пример 2, Полевой шпат того же состава и той же крупности подвергают спеканию в течение 1,5 ч при 820-840°С с различным отношением веса полевого шпата к весу хлористого кали . Спек прозывают дистиллированной водой. Пример 3. Полевой шпат по при примерам 1 и 2 подвергают спеканию при 820-840°С в течение (0,5-4,0 ч) Отношение веса полевого шпата к весу хлористого кали ,70. Спек промывают дистиллированной водой. Пример 4. Полевой шпат подвергают двухкратному спеканию. Смесь полевого шпата и хлористого кали при отношении 1:0,45 измельчают до 70-80% класса - 0,044 мм, спекают при в течение 1,8 -ч и прсадызают . Затем спек снова смешивают с хлористым калием при отношении 1: 0,70, подвергают спеканию при 840С в течение 1,5 ч. В табл. 1 представлено вли ние температуры спекани шпата на содержание К2О и Na20 в спеке; в табл. 2вли ние отношени веса полевого шпата к весу хлористого кгши при их f спекании на содержание и в спеке; . 3 - вли ние времени спекани полевого шпата с хлористым калием на содержание и NajO в спеке; в табл. 4 - результаты двухкратного спекани полевого шпата с хлористым калием. Таблица 1The invention relates to the enrichment of mineral raw materials, in particular feldspar. A known method for growing crystals of synthetic mica is fluorofl gopite. Fluoroflogopite surpasses all known natural mica in its physical properties and is used in radio electronics, radio optics and other industrial fields. The best technological parameters in the production of synthetic mica are achieved by preparing the initial charge based on pure potassium feldspar - microcline containing 16.92%, potassium oxide 18.32% alumina, 64.76% silicon oxide and in the absence of sodium oxide. However in nature, microcline is closely associated with sodium feldspar - albite; in raw materials of various deposits, the content of potassium oxide is 9.84-10.45% and sodium oxide is 2.68.44.59%. The modulus (ratio of the content of KjOil a o) is 3.67-2.28. Such cfjpbe mainly meets the requirements of feldspar products for fine ceramics. For the synthesis of fluoroflogopite, raw materials are necessary with the removal of harmful impurities of sodium and iron and obtaining material containing 14-g 15% KjO, no more than 0.5% NoyO and no more than 0.07% (modulus). Methods are known for enriching feldspar, including flotation. isolation of the luminescent concentrate l and C2. However, the similarity of the structure and chemical properties of the surface of feldspars makes them difficult to separate. Both anionic and cationic collectors are used to float feldspar. One of the properties of silicates, which exert a great influence on their interaction with anionic collectors, is the considerable complexity and variability of their cationic composition and as a result of the formation of double salts and isomorphous substitutions. These features of crystal sieves; j are related to the intensity of cation exchange in comparison with the minerals of other classes. The use of anionic collectors does not provide a clear separation of feldspar and quartz, unlike cationic collectors. Therefore, cationic collectors are most widely used in practice in a strongly acidic medium (pH 2-3). Omeago, known for years, consists in selective flotation of fields; from spars when used as a collector of amines in the presence of hydrofluoric acid L1 and 12. However, the great similarity in the composition and structure of feldspars causes the separation, the product with the predominant concentration of any feldspar . In flotation enrichment, feldspathic products are obtained with a ratio of 2: 1 and NajO, suitable for ceramic production, and 3: 1 for the electronics industry. There is also known a method for enriching feldspars, including X-ray-luminescent separation of feldspars, based on the difference in the luminescence of potassium and sodium aluminosilicates under the effect of an X-ray beam. in intergrowths. In addition, for each new material sample, a calibration of the instrument and the construction of a calibration curve are necessary. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a method of enriching feldspars, including heat treatment of the raw material and washing the cake with water 4. The disadvantages of this method are to obtain a low-quality product, in which the content of K2O is increased by 3.2% and the content is reduced only 2 times in comparison with the initial product, as well as the use of the alkali tree and the increased pressure. The goal of the invention is to improve the quality of the final product. The goal is achieved according to the method of enrichment of field spars, including heat treatment of the raw material and washing of the cake with water, before the heat treatment, the raw material is mixed with potassium chloride, while the ratio of feldspar and potassium chloride is 1: O (2-1, 2), and the tropic treatment is carried out at 7 ° -1350 ° C and at an atmospheric pressure for 0.5 hours. A decrease in temperature below 700 ° C reduces the content of K2O in the cake by 4% and increases the content. IJajO at 1.69-1 / 87%. An increase in temperature above 1350 ° C does not give an improvement in performance as compared with the optimum mode. The greatest effect is achieved at 900-1050 ° C. The optimal ratio of the weight of feldspar to the weight of potassium chloride is 1: 0.5 and 1: 0.7. At other ratios, sodium is also replaced by sodium. But at a ratio of 1: 0.2, a sharp decrease in the content of K2O is observed, and an increase in the consumption of potassium chloride to a ratio of 1: 1.3 does not result in an increase in performance. When the duration of sintering is less than 0.5 h, a slight substitution of sodium potassium occurs, and an increase in the time of 3 h does not give a further increase in the CdO content and a decrease in the NajO.B speck. The method is carried out as follows. The feldspath raw materials are mixed with potassium chloride in the ratio of the weight of feldspar to the weight of potassium chloride 1: (O, 24-1.2), crushed to 100% class -0.074 NM, then subjected to high-temperature processing in a muffle furnace at atmospheric pressure and 700-1350C for 0.5–3 h. After cooling, the sinter is washed with hot iodine from excess potassium chloride. The method was tested on ore containing,%: KgO 11/58 Na2O 3.37; Ar2Oz.19,22} MgO 4.16; SiO261.47. Example 1. Feldspar with a particle size of 100% class — 0.1 mm is mixed with potassium chloride at a ratio of feldspar to weight potassium chloride Is 0.7 O and burned in porcelain crucibles in a muffle furnace at different temperatures for 1.5 hours , then subjected to cooling and washing with water until there is no chloride ion xjiopa in the wash water (reaction with nitrogen-acid silver J .. Example 2; Feldspar of the same composition and the same size is subjected to sintering for 1.5 hours at 820-840 ° C with a different ratio of the weight of feldspar to the weight of potassium chloride. The specs of the prose ayut distilled water. Example 3. Feldspar according to examples 1 and 2 is subjected to sintering at 820-840 ° C for (0.5-4.0 h) The ratio of the weight of feldspar to the weight of potassium chloride, 70. Sinter is washed with distilled water Example 4. Feldspar is subjected to double sintering. A mixture of feldspar and potassium chloride with a ratio of 1: 0.45 is crushed to 70-80% of the class - 0.044 mm, is sintered at 1.8-h and then sent. Then, the sinter is again mixed with potassium chloride at a ratio of 1: 0.70, subjected to sintering at 840 ° C for 1.5 hours. In the table. Figure 1 shows the effect of sintering spar temperature on the content of K2O and Na20 in the sinter; in tab. 2 the effect of the ratio of the weight of feldspar to the weight of the chloride mixture when s sintering them for content and in sinter; . 3 — the effect of sintering time of feldspar with potassium chloride on the content and NajO in the sinter; in tab. 4 - the results of double sintering of feldspar with potassium chloride. Table 1

иЬходный 11,58 3,373,44 П р и м е ч а,н и е. При температуре выше плавиТ.г- :. 1350°С полевой шпат начинает Примечание. При спекании полевого при 900°С, содержание and the input is 11.58 3.373.44. Note: At a temperature above the melting point. 1350 ° C feldspar starts Note. During sintering field at 900 ° C, the content

3,373.37

11,5811.58

ИсходныйOriginal

Исходный .11,583,37Source .11,583,37

После спекани After caking

первого15,10,8first15,10,8

второго15,380,82second15,380,82

.Таблица 2.Table 2

Таблица 3Table 3

3,443.44

Таблица 4Table 4

3,443.44

18,9 18,7 шпата в услови х примера 3, но снижаетс до 0,33%.18.9 18.7 spar under the conditions of example 3, but reduced to 0.33%.

Таким образом, пре.цлагаемый способ обогащени полевошпатового сырь позвол ет порысить содержание в ем KjO с 11,58 до 15,2-16,68%, т.е. на 3,6-5,1%, и снизить содержание NagO с 3,37 до 0,52-0,34%, т.е. в 6,489 ,9 раз при однократном спекании и в 10-12 раз (до 0,34-0,28 ) при двукратном спекании, в отличие от известного способа обогаицени , в котором содержание увеличивает- . с на 3,2%, а содержание снижаетс только в 2 раза. При этом получен модуль, превьпиаюгдий в 9-1 Зраз известный. При осуществлении предлагаемого способа обогащени происходит также снижение вредной примеси Fe О до необходимых кондиций (0,053%).Thus, the preferred method of enrichment of feldspar raw material makes it possible to increase the content of KjO in it from 11.58 to 15.2-16.68%, i.e. by 3.6-5.1%, and reduce the content of NagO from 3.37 to 0.52-0.34%, i.e. 6.489, 9 times with a single sintering and 10-12 times (up to 0.34-0.28) with double sintering, unlike the known method of enrichment, in which the content increases-. c by 3.2%, and the content is reduced by only 2 times. In this case, a module was obtained, which is transformed into a 9-1 Zraz known. In the implementation of the proposed method of enrichment, the harmful impurity Fe O is also reduced to the required condition (0.053%).

Увеличение содержани и снижениеIncrease in content and decrease

вредных примесей Na2O и FooO, в исходном полевошпатовом сырье позволит повысить чистоту получаемого фторфлогопита и улучшить его физическиеharmful impurities of Na2O and FooO; in the initial feldspar raw materials, the purity of the fluoroflogopite obtained will be increased and its physical

свойства, что при использовании его в промышленности приведет к получению значительного экономического эффекта.properties that when used in industry will lead to a significant economic effect.

Claims

METHOD FOR ENRICHMENT OF Feldspars, including heat treatment of the feedstock and washing the cake with water, characterized in that, in order to improve the quality of the final product, the feedstock is mixed with potassium chloride before heat treatment, while the ratio of feldspar of potassium chloride is 1: (0, 2-1.2), and heat treatment is carried out at 1350 ° C and atmospheric pressure for 0.5-3 hours.

700->