某印度长石除铁增白试验研究

2018-04-25周志广王闻单

中国非金属矿工业导刊 2018年1期

阎赞，周志广，王闻单，王想

（1.商洛学院化学工程与现代材料学院，陕西商洛 726000；2.陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西商洛 726000；3.包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头 014080；4.昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南昆明 650051；5.隆基电磁科技股份有限公司，辽宁沈阳 110000）

长石广泛用于玻璃、陶瓷制造业，可提高玻璃的机械强度和抗化学腐蚀能力，并可作为陶瓷的釉料、坯体配料，具有极高的工业价值[1-2]。长石含铁量的高低对于玻璃及陶瓷制品的质量影响较大，虽然目前长石矿的含铁量还没有统一的标准，但是对其含铁量的要求越来越高[3]。其中玻璃制造业要求钾长石中Fe2O3的含量不超过0.3%，钠长石中Fe2O3的含量不超过0.2%；陶瓷制造业中的长石Ⅱ级品中Fe2O3的含量不超过0.5%[4]。

目前长石去除杂质铁的方法主要为磁选除铁和浮选除铁，但由于浮选除铁成本及消耗较大，且效果不佳，因而不受青睐，故大多数长石除铁均采用磁选法[5]。本文针对印度某长石进行了除铁增白试验，通过磁选法降低长石中杂质铁的含量，并增加其白度。

1 原矿性质

矿样来自印度某长石矿的不同采区，1#原矿为浅粉色，粒度为-0.074mm含量80.8%；2#原矿呈浅黄色，粒度为-0.074mm含量100%。其化学分析结果见表1。

表1 长石化学分析结果

由表1可知，1#原矿的TFe含量为0.224%，白度为34.92；2#原矿的TFe含量为0.1%，白度为46.89。2#原矿的TFe含量较低，白度较高。

该长石主要矿物为钾长石、石英、云母，含有少量氧化铁、粘土矿物、绿泥石等。其中氧化铁呈微细粒分布在脉石矿物和云母矿物中，粒度较粗，易于进行分选。

2 研究方法

确定试验方案为：一段中磁—一段强磁—二段强磁，在强磁选试验前添加一段中磁选，其目的主要是为了除掉矿物中的强磁性铁，从而保护磁选设备。中磁磁场强度为398.1kA/m，一段强磁和二段强磁采用的设备为Φ100立式强磁机，磁场强度均为1 035kA/m。试验方案流程见图1。

图1 长石除铁方案流程图

对试验中各产品进行烧白试验，物料细度为-0.074mm含量100%，烧白温度1 250℃。

3 试验结果与分析

3.1 1#原矿除铁试验

取1#原矿，采用上述图1流程进行试验，试验结果见表2。

从表2可以看出，一段强磁选给矿TFe品位为0.224%，与1#原矿铁品位相同，即经一段中磁选分选后无磁性物，可知1#长石矿中无强磁性铁矿物。对其进行一段强磁选后，所得除杂后物料TFe含量为0.079%，白度由34.92增至62.57。经二段强磁选后，长石中TFe含量降至0.039%，降低了0.04%，除铁率达到82.59%。K含量为7.02%，Na含量为1.38%，得到白度为68.52的除杂指标，除杂效果良好。

表2 1#长石矿除铁试验结果

3.2 1#原矿烧白试验

分别对除杂前原矿、一段除杂后物料以及二段除杂后物料进行烧白试验，烧白工艺条件为：磨矿细度-0.074mm含量100%，烧白温度1 250℃，矿物中的铁、钾、钠都以氧化物的形式存在。烧白后物料照片见图2～图4。可见，经过一段强磁选后，黑色杂质明显减少，二段强磁选后杂质点仍然有一定减少。

图2 除杂前原矿

图3 一段除杂后物料

图4 二段除杂后物料

3.3 2#原矿除铁试验

取2#原矿，采用一段中磁选—两段强磁选进行除杂流程试验，试验结果见表3。

从表3可以看出，经一段中磁选分选后，所得物料的铁品位为0.10%，与2#原矿品位相同，可知2#长石矿中不存在强磁性铁矿物。经一段强磁选选别后，除杂后物料的TFe品位为0.058%，白度增大到63.61。经二段强磁选选别后，长石中TFe含量降低了0.027%，其Fe品位为0.031%，铁去除率为69%。K品位为6.410%，Na品位为1.349%，此时所得物料的白度为69.38，高于1#原矿除杂后物料最终白度，效果良好。

3.4 2#原矿烧白试验

分别对除杂前原矿、一段除杂后物料以及二段除杂后物料进行烧白试验，烧白工艺条件为：磨矿细度-0.074mm含量100%，烧白温度1 250℃，烧白后物料照片见图5～图7。可见，经过一段强磁选后，黑色杂质明显减少，二段强磁选后杂质点仍然有一定减少。