閻 贊，周志廣，王聞單，王 想

（1.商洛學(xué)院化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院，陜西 商洛 726000；2.陜西省尾礦資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 商洛 726000；3.包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古 包頭 014080；4.昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司，云南 昆明 650051；5.隆基電磁科技股份有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

長(zhǎng)石廣泛用于玻璃、陶瓷制造業(yè)，可提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度和抗化學(xué)腐蝕能力，并可作為陶瓷的釉料、坯體配料，具有極高的工業(yè)價(jià)值[1-2]。長(zhǎng)石含鐵量的高低對(duì)于玻璃及陶瓷制品的質(zhì)量影響較大，雖然目前長(zhǎng)石礦的含鐵量還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)其含鐵量的要求越來(lái)越高[3]。其中玻璃制造業(yè)要求鉀長(zhǎng)石中Fe2O3的含量不超過(guò)0.3%，鈉長(zhǎng)石中Fe2O3的含量不超過(guò)0.2%；陶瓷制造業(yè)中的長(zhǎng)石Ⅱ級(jí)品中Fe2O3的含量不超過(guò)0.5%[4]。

目前長(zhǎng)石去除雜質(zhì)鐵的方法主要為磁選除鐵和浮選除鐵，但由于浮選除鐵成本及消耗較大，且效果不佳，因而不受青睞，故大多數(shù)長(zhǎng)石除鐵均采用磁選法[5]。本文針對(duì)印度某長(zhǎng)石進(jìn)行了除鐵增白試驗(yàn)，通過(guò)磁選法降低長(zhǎng)石中雜質(zhì)鐵的含量，并增加其白度。

1 原礦性質(zhì)

礦樣來(lái)自印度某長(zhǎng)石礦的不同采區(qū)，1#原礦為淺粉色，粒度為-0.074mm含量80.8%；2#原礦呈淺黃色，粒度為-0.074mm含量100%。其化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 長(zhǎng)石化學(xué)分析結(jié)果

由表1可知，1#原礦的TFe含量為0.224%，白度為34.92；2#原礦的TFe含量為0.1%，白度為46.89。2#原礦的TFe含量較低，白度較高。

該長(zhǎng)石主要礦物為鉀長(zhǎng)石、石英、云母，含有少量氧化鐵、粘土礦物、綠泥石等。其中氧化鐵呈微細(xì)粒分布在脈石礦物和云母礦物中，粒度較粗，易于進(jìn)行分選。

2 研究方法

確定試驗(yàn)方案為：一段中磁—一段強(qiáng)磁—二段強(qiáng)磁，在強(qiáng)磁選試驗(yàn)前添加一段中磁選，其目的主要是為了除掉礦物中的強(qiáng)磁性鐵，從而保護(hù)磁選設(shè)備。中磁磁場(chǎng)強(qiáng)度為398.1kA/m，一段強(qiáng)磁和二段強(qiáng)磁采用的設(shè)備為Φ100立式強(qiáng)磁機(jī)，磁場(chǎng)強(qiáng)度均為1 035kA/m。試驗(yàn)方案流程見(jiàn)圖1。

圖1 長(zhǎng)石除鐵方案流程圖

對(duì)試驗(yàn)中各產(chǎn)品進(jìn)行燒白試驗(yàn)，物料細(xì)度為-0.074mm含量100%，燒白溫度1 250℃。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 1#原礦除鐵試驗(yàn)

取1#原礦，采用上述圖1流程進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，一段強(qiáng)磁選給礦TFe品位為0.224%，與1#原礦鐵品位相同，即經(jīng)一段中磁選分選后無(wú)磁性物，可知1#長(zhǎng)石礦中無(wú)強(qiáng)磁性鐵礦物。對(duì)其進(jìn)行一段強(qiáng)磁選后，所得除雜后物料TFe含量為0.079%，白度由34.92增至62.57。經(jīng)二段強(qiáng)磁選后，長(zhǎng)石中TFe含量降至0.039%，降低了0.04%，除鐵率達(dá)到82.59%。K含量為7.02%，Na含量為1.38%，得到白度為68.52的除雜指標(biāo)，除雜效果良好。

表2 1#長(zhǎng)石礦除鐵試驗(yàn)結(jié)果

3.2 1#原礦燒白試驗(yàn)

分別對(duì)除雜前原礦、一段除雜后物料以及二段除雜后物料進(jìn)行燒白試驗(yàn)，燒白工藝條件為：磨礦細(xì)度-0.074mm含量100%，燒白溫度1 250℃，礦物中的鐵、鉀、鈉都以氧化物的形式存在。燒白后物料照片見(jiàn)圖2～圖4。可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)一段強(qiáng)磁選后，黑色雜質(zhì)明顯減少，二段強(qiáng)磁選后雜質(zhì)點(diǎn)仍然有一定減少。

圖2 除雜前原礦

圖3 一段除雜后物料

圖4 二段除雜后物料

3.3 2#原礦除鐵試驗(yàn)

取2#原礦，采用一段中磁選—兩段強(qiáng)磁選進(jìn)行除雜流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出，經(jīng)一段中磁選分選后，所得物料的鐵品位為0.10%，與2#原礦品位相同，可知2#長(zhǎng)石礦中不存在強(qiáng)磁性鐵礦物。經(jīng)一段強(qiáng)磁選選別后，除雜后物料的TFe品位為0.058%，白度增大到63.61。經(jīng)二段強(qiáng)磁選選別后，長(zhǎng)石中TFe含量降低了0.027%，其Fe品位為0.031%，鐵去除率為69%。K品位為6.410%，Na品位為1.349%，此時(shí)所得物料的白度為69.38，高于1#原礦除雜后物料最終白度，效果良好。

3.4 2#原礦燒白試驗(yàn)

分別對(duì)除雜前原礦、一段除雜后物料以及二段除雜后物料進(jìn)行燒白試驗(yàn)，燒白工藝條件為：磨礦細(xì)度-0.074mm含量100%，燒白溫度1 250℃，燒白后物料照片見(jiàn)圖5～圖7?？梢?jiàn)，經(jīng)過(guò)一段強(qiáng)磁選后，黑色雜質(zhì)明顯減少，二段強(qiáng)磁選后雜質(zhì)點(diǎn)仍然有一定減少。

表3 2#長(zhǎng)石礦除雜試驗(yàn)結(jié)果

圖5 除雜前原礦

圖6 一段除雜后物料

圖7 二段除雜后物料

4 結(jié)論

(1) 1#和2#長(zhǎng)石礦樣品均為以鉀長(zhǎng)石為主的長(zhǎng)石礦，其中1#長(zhǎng)石礦全鐵含量略高，為0.224%，2#長(zhǎng)石礦鐵品位為0.10%。

(2) 1#長(zhǎng)石礦經(jīng)兩段強(qiáng)磁選流程試驗(yàn)后，鐵品位為0.039%，除鐵率達(dá)到82.59%；2#長(zhǎng)石礦經(jīng)上述流程后，鐵品位為0.031%，除鐵率為69%。

(3) 1#和2#長(zhǎng)石經(jīng)兩段強(qiáng)磁除鐵、燒白后發(fā)現(xiàn)，其白度都大幅度增加，均可見(jiàn)黑色物質(zhì)減少，除鐵效果明顯，1#長(zhǎng)石除雜后物料的白度為68.52，2#長(zhǎng)石除雜后物料的白度為69.38。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]舒鋒.河南鉀長(zhǎng)石資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及前景[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2014(2)：10-12.

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