某印度長石除鐵增白試驗研究

2018-04-25 02:50:34周志廣王聞單

中國非金屬礦工業導刊 2018年1期

閻贊，周志廣，王聞單，王想

（1.商洛學院化學工程與現代材料學院，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.包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司，內蒙古包頭 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，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，具有極高的工業價值[1-2]。長石含鐵量的高低對于玻璃及陶瓷制品的質量影響較大，雖然目前長石礦的含鐵量還沒有統一的標準，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鐵的含量，并增加其白度。

1 原礦性質

礦樣來自印度某長石礦的不同采區，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%。其化學分析結果見表1。

表1 長石化學分析結果

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。可見，經過一段強磁選后，黑色雜質明顯減少，二段強磁選后雜質點仍然有一定減少。

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，試驗結果見表3。

從表3可以看出，經一段中磁選分選后，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。可見，經過一段強磁選后，黑色雜質明顯減少，二段強磁選后雜質點仍然有一定減少。