某印度長石除鐵增白試驗研究

閻 贊，周志廣，王聞單，王 想

（1.商洛學院化學工程與現(xiàn)代材料學院，陜西 商洛 726000；2.陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室，陜西 商洛 726000；3.包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古 包頭 014080；4.昆明有色冶金設計研究院股份公司，云南 昆明 650051；5.隆基電磁科技股份有限公司，遼寧 沈陽 110000）

長石廣泛用于玻璃、陶瓷制造業(yè)，可提高玻璃的機械強度和抗化學腐蝕能力，并可作為陶瓷的釉料、坯體配料，具有極高的工業(yè)價值[1-2]。長石含鐵量的高低對于玻璃及陶瓷制品的質(zhì)量影響較大，雖然目前長石礦的含鐵量還沒有統(tǒng)一的標準，但是對其含鐵量的要求越來越高[3]。其中玻璃制造業(yè)要求鉀長石中Fe2O3的含量不超過0.3%，鈉長石中Fe2O3的含量不超過0.2%；陶瓷制造業(yè)中的長石Ⅱ級品中Fe2O3的含量不超過0.5%[4]。

目前長石去除雜質(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)長石除鐵均采用磁選法[5]。本文針對印度某長石進行了除鐵增白試驗，通過磁選法降低長石中雜質(zhì)鐵的含量，并增加其白度。

1 原礦性質(zhì)

礦樣來自印度某長石礦的不同采區(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%。其化學分析結(jié)果見表1。

表1 長石化學分析結(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。

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

2 研究方法

確定試驗方案為：一段中磁—一段強磁—二段強磁，在強磁選試驗前添加一段中磁選，其目的主要是為了除掉礦物中的強磁性鐵，從而保護磁選設備。中磁磁場強度為398.1kA/m，一段強磁和二段強磁采用的設備為Φ100立式強磁機，磁場強度均為1 035kA/m。試驗方案流程見圖1。

圖1 長石除鐵方案流程圖

對試驗中各產(chǎn)品進行燒白試驗，物料細度為-0.074mm含量100%，燒白溫度1 250℃。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 1#原礦除鐵試驗

取1#原礦，采用上述圖1流程進行試驗，試驗結(jié)果見表2。

從表2可以看出，一段強磁選給礦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磁性物，可知1#長石礦中無強磁性鐵礦物。對其進行一段強磁選后，所得除雜后物料TFe含量為0.079%，白度由34.92增至62.57。經(jīng)二段強磁選后，長石中TFe含量降至0.039%，降低了0.04%，除鐵率達到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，除雜效果良好。

表2 1#長石礦除鐵試驗結(jié)果

3.2 1#原礦燒白試驗

分別對除雜前原礦、一段除雜后物料以及二段除雜后物料進行燒白試驗，燒白工藝條件為：磨礦細度-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。燒白后物料照片見圖2～圖4?？梢姡?jīng)過一段強磁選后，黑色雜質(zhì)明顯減少，二段強磁選后雜質(zhì)點仍然有一定減少。

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

取2#原礦，采用一段中磁選—兩段強磁選進行除雜流程試驗，試驗結(jié)果見表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#長石礦中不存在強磁性鐵礦物。經(jīng)一段強磁選選別后，除雜后物料的TFe品位為0.058%，白度增大到63.61。經(jīng)二段強磁選選別后，長石中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

分別對除雜前原礦、一段除雜后物料以及二段除雜后物料進行燒白試驗，燒白工藝條件為：磨礦細度-0.074mm含量100%，燒白溫度1 250℃，燒白后物料照片見圖5～圖7?？梢?，經(jīng)過一段強磁選后，黑色雜質(zhì)明顯減少，二段強磁選后雜質(zhì)點仍然有一定減少。

表3 2#長石礦除雜試驗結(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#長石礦樣品均為以鉀長石為主的長石礦，其中1#長石礦全鐵含量略高，為0.224%，2#長石礦鐵品位為0.10%。

(2) 1#長石礦經(jīng)兩段強磁選流程試驗后，鐵品位為0.039%，除鐵率達到82.59%；2#長石礦經(jīng)上述流程后，鐵品位為0.031%，除鐵率為69%。

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

【參考文獻】

[1]任子杰，羅立群，張凌燕.長石除雜的研究現(xiàn)狀與利用前景[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊，2009(1)：19-22.

[2]聶慶民，李立園，徐曉衣，等.某鉀長石礦除鐵提純試驗研究[J].非金屬礦，2016，39(2)：8-10.

[3]舒鋒.河南鉀長石資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及前景[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊，2014(2)：10-12.

[4]張鑫，張凌燕，洪微，等.山東某長石礦石除鐵增白選礦試驗[J].金屬礦山，2014(8)：74-78.

[5]黃會春，熊濤，謝美芳.某鉀長石礦SLon強磁除鐵提純工藝研究與應用[J].非金屬礦，2016，39(2)：72-74.