某地钾长石矿选矿试验及机理研究

某地钾长石矿选矿试验及机理研究

第!"卷第"期!((!年)月

非金属矿

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某地钾长石矿选矿试验及机理研究

宋翔宇

杨中正

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力

王彦令

刘逸超

（河南省岩石矿物测试中心，郑州5）"(("6

摘要

介绍了某地钾长石矿的浮选分离试验，并对其机理进行了分析。通过酸法浮选试验，最终得到的钾长石精矿中78品位!钾长石

选矿

机理

精矿产率59!&69:、78回收率;<&5!:、=-8&():，>&(6:。!!6含量(

关键词

钾长石是铝硅酸盐长石族、钾钠长石亚族矿物，其主要成份有7、等，按络阴离子类8、?%808!!63!

型分类属架状构造的硅酸盐类矿物。

目前，我国已开采利用的长石主要产于伟晶岩或伟晶花岗岩中（如山东省新泰长石矿、湖南衡山县长石矿、临湘县团湾长石矿等），另有一部分长石产于风化花岗岩（如安徽宿县凉亭河矿、云南个旧长石矿等）、细晶岩（如安徽凤阳围山矿）、热液蚀变矿床（如安徽宿县乾山矿）及长石质砂矿（如安徽祁门县伊坑矿等）。其主要用途除作玻璃工业和陶瓷工业原料外，还广泛应用于化工、磨具磨料、玻纤、焊条等行业。

9概述

长石矿石中赋存的有害杂质矿物主要有：黏土、石英、云母、铁矿物、石榴石等。由于杂质矿物特别是石英，在物性、化学组成、结构构造等方面与长石相近，所以，长石和石英等杂质矿物的浮选分离比较困难，它不仅成为硅砂选矿的关键，同时也成为硅酸盐矿物浮选分离的基础课题。

本试验通过对某地钾长石的浮选试验研究，成功地实现了钾长石与石英等杂质矿物的有效分离，并对浮选分离的机理进行初步研究。

!矿石物质组成

石英、绢云!&9岩矿鉴定原矿主要矿物有长石、母和高岭石等。长石包括微斜长石、条纹长石、斜长石、钠长石等，以前两种长石为主。微量矿物主要有磷灰石、锆石、电气石、金红石、绿帘石、褐帘石及少量硅质岩岩屑。

长石、石英砂屑磨圆度差，是次棱角!棱角状，彼此间紧密结合，较难单体解离。

!&!主要矿物特征

主要以微斜长石、条钾长石：含量约占55&(:，纹长石和微斜条纹长石为主。多呈(&9!(&!"@@

间半滚圆次棱角状细粒砂屑，颗粒间结合紧密，没+

有其他成份的胶结物。微斜条纹长石表面较浑浊，有泥化和弱绢云母化现象。微斜长石表面新鲜干净。

多为半滚圆次棱角状石英：含量约占5<&(:，+细粒砂屑，均匀分布在长石砂粒间并与其紧密结合在一起，少数颗粒还可见环绕原石英砂粒的再生增长石英边。

铁矿物：含量"(呈微粒状、土状，粒径在&":，(&(!!(&9@@之间。

!&6原矿光谱半定量全分析

分析结果（:）：，AB

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衍射分析分析结果（:）：钾长石，!&"原矿K+；石英，；绢云母和高岭石等，。55&(5<&(<&(

6选矿试验

通过对磨矿细度、脱泥细度、酸洗时间、捕收剂种类及用量、活化剂用量、流程结构等条件的考察，脱最终选取的优化条件为：磨矿细度L!((目>(:、泥细度L9酸洗时间9、捕收剂采用本中"@、(@0*"心研制的混合捕收剂?（由三种工业炼油副产品及3少量催化剂合成的混合物，内含+C88M、+’M+8M5、等基团及磺基，用量9／），活化剂=（由几种!((.’F盐按比例配成的混合液，亦为我中心研制成，用量／）；流程结构为一粗一精一扫。试验流程及指<((.F标，见数质量流程图（图9）。闭路浮选试验精矿和尾矿多项分析结果，见表9。

5矿石难选因素分析

某地钾长石矿选矿试验及机理研究

由上分析可知，矿石主要成份是钾长石

64&磨矿过程中产生次生矿泥磨矿过程中产生

的这部分矿泥粒度很细，比表面能大，在浮选过程中会优先和捕收剂分子作用，消耗掉大量的捕收剂，从而导致浮选效果极差。

&:、&:64*/,-.的影响由于矿物本身含有微量

&:、&:而碳酸盐，在酸性介质中会溶出部分/-,.，&:、&:会影响长石表/,-.在矿浆中的浓度较高时，

面的正电荷空洞对捕收剂的静电吸附和分子吸附，

最终影响长石的优先浮出。所以，试验中要进行酸洗脱水。表*是酸洗与不酸洗浮选溶液成份的分析结果，这也表明了酸洗的必要性。

表*酸洗与不酸洗浮选溶液成份分析结果

类别不酸洗酸洗

&:／／?@/,.

&:／-?@.／.

／’:／?@.&*467!&42&

效果较差较好

!574937*433

794*3*6473

石英分离机理分析9长石>

长石和石英浮选分离方法主要有三种：氢氟酸法、硫酸法和无酸法。由于氢氟酸法对环境有很大污染，对操作人员也有危害，应尽量避免；而无酸法对浮选过程的条件控制要求十分严格，生产上难于

图!闭路试验数质量流程图

表!闭路浮选试验产品多项分析结果（"）

产品精矿尾矿

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3437

控制。本试验采用硫酸法，即在强酸性（<、<#%&6;）的条件下，用阴阳离子混合捕收剂，优先浮A&!*选长石。

长石和石英的解离表面是由于#$>%键或()>%键断裂而成，所以，在长石石英的矿浆体系中同时>存在着两个解离平衡。另外，我们也知道长石的在&石英的;在&<<43!642之间，43!*42之;BCBC;;

与;间。根据硅酸盐矿物表面电位（!3）<的关系（;（=）可知，当;式：!3A34398<><）<A&43!;BC;

石英表面基本呈电中性，而长石则稍带正电*43时，性；当;则长石和石英均荷负电；<A749!243时，

当;则二者都呈正电性。<!&43时，

即使加入阴在试验中，当;<"649或!!49时，阳离子混合捕收剂，长石和石英也不能有效分离，这说明矿浆;

当;<对浮选非常重要；<控制在&43!单独加入阴离子捕收剂或阳离子捕收*43之间时，

剂也都不能有效浮出长石。这说明捕收剂对长石的作用是两方面的：一方面强酸性使长石表面的解离平衡向左移，负电性下降；另一方面长石晶格中

*:区域的空隙配衡金属离子:被溶解于（）()’:或+,D

矿浆中，表面形成正电荷空洞，当阴阳离子混合捕收

（和石英（，选矿也就是将它们有效6643"）6543"）

地分离。综合试验情况，现将造成分选困难的主要原因分述如下。

化学组成、结构构造等方面的相似64!物理性质、

这是造成钾长石和石英分离困难的主要原因。它们都是硅酸盐架状结构，不同点在于：石英结构中

6:被*:取代，*:取即变为长石。由于(／())!6的#$

6:，代#而在相应的四面体构造单元中则充入’:$:作为金属配衡离子，或+以保持矿物的电中性。,:含量的多少，长石可分为钾长因而根据’:或+,

石和钠长石。

从宏观物化性质上看，石英和长石也很相似，其性质比较见表&。

表&石英、长石性质比较

名称

密度

硬度243

零电点／<;&43!*42

表面电位／=54582468

颜色透明浅白>浅白浅肉红>

石英&479

剂加入该矿浆体系中时，在石英表面仅形成微弱的

*:静电吸附和分子吸附，而在长石表面则有活性(（）)D

长石&492!74&43!642

由上比较可看出，应用一般的物化方法很难将石英和长石有效分开。

对阴离子捕收剂的特性吸附和正电荷空洞对阳离子捕收剂的静电吸附和分子吸附，这（下转第!3页）

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起作用；在相对较浓的硫酸溶液中，随着金属的活化性质不同，可被还原为#、"!#$$#甚至是游离"%"!，因此，一些较难溶的金属如铜等也可被浸出。#

&’系列绢云母粉为金属矿山尾矿的二次开发利用产品，不能排除同时存在其它致色离子如钛、铬、钴可等与铁离子共存。使用浓度为()*的硫酸溶液，浸出大部分铁矿物中的铁离子，使白度提高近+)个单位；使用,还可同时溶出其它致)*的硫酸溶液，色金属离子，在其它处理条件相同时，使白度值提高近")个单位。用,)*的硫酸溶液处理过的产品，不仅白度有明显提高，绢云母的光泽、弹性均未受到影响。

"-洗涤水的温度，!值对白度也有较大的影.

响。因为硫酸亚铁及其它金属的硫酸盐在水中的溶解度，随温度的升高而加大。同时温度高，水的粘度低，所以提高水温可明显加快水洗速度。另外，在水洗初期，由于浆料中的酸度较高，浓度梯度大，水洗效率高。随着水洗时间的延长，酸度逐渐降低，铁等金属离子的硫酸盐会水解生成不溶于水的氢氧化物沉淀，无法通过水洗除去。

［］

部分氢氧化物开始沉淀时的.!值/：（$，；（$，；（$，01!）-%2!+’3!）-4!+-"53!）%)")("；（$，；（$，；（$，!(01!）-/!(53!）-/!2’6!）(""%(

实验表明，在水洗开始的((-水洗时间：)918

内，滤饼中的铁含量可下降4)*，+:后下降速度非常缓慢，再想进一步降低铁含量则需要很长时间。这说明随着水洗时间的延长，由于杂质在滤饼与滤液之间的浓度梯度逐渐变小，水洗效率下降。此外，如果水质不好，长时间的水洗不仅降低铁含量的作用不大，水中铁、钙、镁等杂质离子还会沉积聚集在滤饼表面，反而会增加杂质离子的含量，因此水洗时间不宜过长。

对提高&%-使用过氧化氢，’;"的白度基本不起作用。

大/-用上述工艺对绢云母进行漂白优化处理，

部分废酸液可重复使用，基本处理成本在+／/)元<左右，加上环境治理等费用，总成本约"／。处))元<理后，绢云母价格可提高4／。因此，经))!+)))元<济上合算。

/结语

采用合理的处理工艺，使用适当的化学试剂，可使绢云母白度提高近")个单位。较低的处理成本、较多的增加了其应用领域，提高了其价格，因此，为低质量绢云母的综合利用提供了较好的解决方案。

参考文献

［］+苏敏等-尾矿中绢云母回收技术及绢云母应用实践=-中国非金属矿工业导刊，（）")))/［&］武汉工业大学出版社，"潘兆橹等-应用矿物学-湖北：+>>(

［&］地质出版社，(杨雅秀等-中国粘土矿物-北京：+>>%［&］化学工业出版%唐振宁-钛白粉的生产与环境治理-北京：

社，")))收稿日期："))";)(;)2

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从上可看出，提高水洗时的酸度，可抑制铁盐等杂质离子的水解，如在洗涤水中加入少量硫酸，使，那么铁盐等杂质离子在保持溶!值保持在+!".

解状态下很容易通过水洗除去。

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第%数种吸附互相促进、共同作用，使得选时必须脱泥，因为细泥在浮选时会优先和捕收剂)页）长石表面的捕收剂吸附量远大于石英表面的捕收剂吸附量，从而导致长石优先浮出。

,结语

本选矿试验所用的试验样品为细砂岩型钾长石矿，经脱泥、酸洗、浮选后，得到的精矿中?$含量"为+"-(+*、精矿产率%2-()*、?$回收率"

要想使钾,4-%"*、53$-)>*。试验表明，"(含量)

(B的活性最长石与石英有效分离，发挥长石表面@（）AC

分子结合，从而消耗大量的浮选药剂，导致浮效果不

"B、"B佳。另外，还要注意消除’D&E离子的影响。

参考文献

［&］冶金工业出版社，+张志雄等-矿石学-北京：+>2>

胡岳华等-浮选溶液化学［&］湖南科学技术出"王淀佐，-长沙：版社，+>44

（）：(唐甲莹等-矿产综合利用，+>44%"+

长石浮选分离的进展［］（）：%戴强等-石英;=-非金属矿，+>>,"+,［&］冶金工业出版社，/胡为柏-浮选-北京：+>4>收稿日期："))";)(;")

工艺、新装备，交流生产技术和管理经验。内容涉及水泥、玻璃、建陶、耐火材料、新型建材、无机非金属新材料等领域。设有政策导向、试验研究、专题评述、生产技术、自动控制、检测技术、工程应用、建筑设计、施工技术、装饰装修、研究探讨、综合信息等栏目。双月刊，邮发代号：，邮局订阅，年定价("";%>)元。承接各类广告业务。地址：

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关键；其次是要控制好矿浆.!值。此类矿石在浮

《建材技术与应用》征订启事"))(年度

是新闻出版署和科技部批准的全国性建材科技期刊，系《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《万方数据数字化期刊群》收录期刊。刊号：，;F##G+))>;>%%+’G+%;

／介绍新技术、新+">+0H。主要报道国内外建材领域的进展和动向，

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某地钾长石矿选矿试验及机理研究

某地钾长石矿选矿试验及机理研究

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

宋翔宇， 杨中正， 于力， 王彦令， 刘逸超河南省岩石矿物测试中心,郑州,450053非金属矿

NON-METALLIC MINES2002，25(5)4次

参考文献(5条)1.张志雄 矿石学 1979

2.王淀佐.胡岳华 浮选溶液化学 19883.唐甲莹 查看详情 1988(04)

4.戴强 石英-长石浮选分离的进展[期刊论文]-非金属矿 1996(02)5.胡为柏 浮选 1989

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引证文献(4条)

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2.程良娟.李福春.李莎 硅酸盐细菌在矿物表面上的吸附及其选择性——以正长石和黑云母为例[期刊论文]-高校地质学报 2007(4)

3.李玉红 从灵寿碎云母矿尾矿中回收长石和石英的研究[学位论文]硕士 20064.李小静.张福存.方大文 长石精加工现状及发展趋势[期刊论文]-金属矿山 2003(2)

本文链接：/Periodical_fjsk200205014.aspx

授权使用：武汉理工大学(whlgdx)，授权号：5b5ba27f-9147-449d-80d0-9e0a01469a10

下载时间：2010年10月9日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vwa4.html