河南某鉀長(zhǎng)石礦的精選除鐵研究

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1、河南某鉀長(zhǎng)石礦的精選除鐵研究摘要：本文以河南某鉀長(zhǎng)石礦產(chǎn)資源為研究對(duì)象，通過(guò)單一浮選除鐵工藝流程，可得到產(chǎn)率為77.78%左右、Fe203含量為0.28%的中低檔鉀長(zhǎng)石粉產(chǎn)品。為今后低品位鉀長(zhǎng)石的開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)。關(guān)鍵詞：鉀長(zhǎng)石；混合捕收劑；反浮選；除鐵1引言該礦石中的主要礦物有微斜長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、石英及絹云母。金屬礦物主要為褐鐵礦，其中，鉀長(zhǎng)石（微斜長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石常互為交生）為50%?55%、鈉長(zhǎng)石為10%、石英為30%?35%、絹云母含量小于1%。原礦化學(xué)組成分析結(jié)果見(jiàn)表1。長(zhǎng)石是一種重要的工

2、業(yè)礦物，主要用作玻璃和陶瓷的生產(chǎn)原料。在玻璃工業(yè)中，長(zhǎng)石消費(fèi)量約占長(zhǎng)石總消費(fèi)量的50%?60%。在陶瓷工業(yè)中，長(zhǎng)石消費(fèi)量約占長(zhǎng)石總消費(fèi)量的30%。除此Z外，鉀長(zhǎng)石還應(yīng)用于化?工、磨具磨料、玻璃纖維、電焊條生產(chǎn)等行業(yè)。評(píng)價(jià)長(zhǎng)石產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)主要是燒成白度和K20、Na20的含量。在透明玻璃的生產(chǎn)中，原料中的鐵會(huì)對(duì)玻璃的透光度和顏色產(chǎn)生不良影響；在陶瓷生產(chǎn)屮，鐵易使制晶表面產(chǎn)生黑點(diǎn)、熔疤和熔洞[1-3]o不同類(lèi)型礦石的除鐵方法和效果不同，主要取決于鐵的狀態(tài)、粒度，以及礦物間的相互關(guān)聯(lián)。磁選工藝是最常用的工藝[

3、4],但對(duì)于含鐵礦物呈細(xì)粒嵌布的長(zhǎng)石礦來(lái)說(shuō)，浮選是最主要的選礦方法。當(dāng)pH值為3~4時(shí),用胺類(lèi)捕收劑浮選云?母；當(dāng)pll值為4?5時(shí)，用殞酸鹽類(lèi)捕收劑浮選含鐵礦物［5］。在酸性條件下浮選時(shí)，對(duì)設(shè)備要進(jìn)行耐腐蝕處理，且對(duì)環(huán)境影響較大。因此，開(kāi)展在堿性條件下的除鐵試驗(yàn)是未來(lái)發(fā)展的方向。另外，隨著高品位鉀長(zhǎng)石礦資源的日益枯竭，利用低品位鉀長(zhǎng)石礦資源迫在眉睫。我國(guó)鉀長(zhǎng)石資源極其豐富，主要分布在安徽、內(nèi)蒙古、黑龍江、新疆、四川等23個(gè)省區(qū)，分布十分廣泛，但主要以中低品位為主［6］。目前，我國(guó)鉀長(zhǎng)石的利用主要為采富棄貧的

4、方式，即以開(kāi)采高品質(zhì)為主。而低品位鉀長(zhǎng)石的合理開(kāi)發(fā)利用并未引起足夠的重視，大部分都未開(kāi)發(fā)利用，成為T(mén)“呆滯”資源。本文以河南某鉀長(zhǎng)石礦產(chǎn)資源為研究對(duì)象，通過(guò)單一浮選除鐵工藝流程，可得到產(chǎn)率為77.78%左右、Fe203含量為0.28%的中低檔鉀長(zhǎng)石粉產(chǎn)甜，為今后低品位鉀長(zhǎng)石的開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)。2試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果分析2.1試驗(yàn)內(nèi)容本試驗(yàn)是在弱堿性介質(zhì)中進(jìn)行，以脂肪酸作捕收劑、以碳酸鈉作pH調(diào)整劑、水玻璃作為抑制劑、皂化油酸+731按2：1混合作捕收劑，并采用反浮選工藝進(jìn)行除鐵選礦。其粗選除鐵選礦流程見(jiàn)圖lo

5、2.2試驗(yàn)結(jié)果分析2.2.1磨礦細(xì)度對(duì)除鐵效果的影響在碳酸鈉用量為2000g/t.水玻璃用量為300g/t.混合捕收劑用量為900g/t的條件下，進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加，鉀長(zhǎng)石精礦產(chǎn)率逐漸降低，精礦中鐵含量卻逐漸升高。這是因?yàn)槟⒌V粒度過(guò)細(xì)，礦泥增加造成浮選選擇性下降，夾朵嚴(yán)重。研究結(jié)果表明，當(dāng)磨礦細(xì)度為?0.074mm占45%?55%左右時(shí)，選別指標(biāo)較佳。因此，木文選擇?0.074mm占50%的磨礦細(xì)度。2.2.2礦漿pH值對(duì)除鐵效果的影響本文采用碳酸鈉和硫酸作

6、pll調(diào)整劑，在水玻璃用量為300g/t.混合捕收劑用量為900g/t條件下，進(jìn)行了礦漿pH值試驗(yàn)，莫試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖3可以看出，隨著pH值的增加，鉀長(zhǎng)石精礦的鐵含量逐漸下降。但當(dāng)pH值超過(guò)9之后，精礦中鐵含量反而乂升高，說(shuō)明過(guò)量的調(diào)整劑對(duì)含鐵礦物有抑制作用。因此，本文最終確定礦漿pH值為9左右最佳。2.2.3水玻璃用量對(duì)除鐵效果的影響水玻璃常用作硅酸鹽礦物的抑制劑和礦泥分散劑，本試驗(yàn)用水玻璃抑制鉀長(zhǎng)石，可以減少鉀長(zhǎng)石的損失，其水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可以看出，隨著水玻璃用量增加，鉀長(zhǎng)石精礦產(chǎn)率逐

7、漸增加，精礦鐵含量下降。但用量過(guò)大對(duì)鐵礦物有抑制作用，鉀長(zhǎng)石精礦鐵含量增高。因此，本文以水玻璃用量為300g/t最佳。2.2.4捕收劑用量對(duì)除鐵效果的影響本文采用皂化油酸+731按2：1的比例作鐵礦物捕收劑，皂化油酸可增加油酸的分散性和捕收性，和731混合可增加藥劑的協(xié)同效應(yīng)，其捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，隨著捕收劑用量的增加，鉀長(zhǎng)石精礦產(chǎn)率下降，精礦鐵含量下降。但當(dāng)用量超過(guò)1500g/t時(shí)，鉀長(zhǎng)石精礦產(chǎn)率急劇下降，而精礦中鐵含量變化不大。從浮選現(xiàn)象可以看出,捕收劑用量過(guò)大，造成泡沫發(fā)粘，夾雜嚴(yán)重，

8、從而降低了浮選的選擇性。本文以捕收劑用量為1500g/t最佳。2.2.5工藝流程及指標(biāo)對(duì)除鐵效果的影響在最住粗選條件基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步降低精礦中鐵含量，因此又增加了兩次選鐵作業(yè)工序，最終試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖6,其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表20通過(guò)對(duì)鉀長(zhǎng)石精礦的化學(xué)成分進(jìn)行分析，其化學(xué)組成如表3所示。原礦與精礦燒后的白度對(duì)比示意圖如圖7所示。由表2可知，原礦的產(chǎn)率為100%,Fe203含量達(dá)0.96%。通過(guò)兩次除鐵后，鉀