一种地产天然长石矿石的精提纯方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于天然长石矿石提纯领域，尤其涉及一种地产天然长石矿石的精提纯方 法。
【背景技术】
[0002] 本公司是一家生产高品质玻璃、石英陶瓷制品的大型企业，每年要使用一定数量 的钠长石，本公司使用的钠长石来源于地产天然长石矿石，地产天然长石矿石主要组成成 分为：钠长石、石英、赤铁矿、云母、绿泥石、石榴子石、黄铁矿、少量粘土矿物等，其中钠长石 含量大于88%、石英含量约10%、赤铁矿含量小于0. 5 %、云母含量小于0. 5 %、其它矿物总 含量约1 %，将原矿进行XRF多元素分析，结果如表1-1显示。
[0003] 表1-1原矿XRF多元素分析结果（％ )
[0004]
[0005] 该长石矿物的原矿中Fe2O3的含量为0. 36%，Fe2O3在烧制玻璃时对产品的品质 影响较大，故需要通过提纯以去除矿石中的Fe2O3以提高玻璃产品的品质，而Fe2O3主要赋 存在薄膜、白云母、铁杂质矿物、绿泥石、石榴子石、粘土矿物等矿物中，经破碎试验，地产长 石矿石Fe2O3的含量随着矿石粒度的减小而增大，即随着矿物粒度减小杂质矿物解离得越 充分。由于使用的长石精矿要求粒度控制-I. 25+0. 112mm，因此，在对原矿进行提纯之前 先通过对原矿破碎、磨矿、筛分处理得到精矿和尾矿的混合物，控制长石矿石精矿的产品粒 度-1.25+0. 112mm之间，然后通过擦洗、磁选、浮选、浮选云母共四个工序进行提纯，可将提 纯后的精矿的含铁量从0.36%降至0. 117%，但在一些特定的场合，如陶瓷和特种玻璃 的生产，对原料的纯度要求极高，要求将精矿的含铁量降至0.08%以下，将原矿的白度由 60. 1%提高到85. 3%，为了达到这一目的，可在上述四个工序的基础上在增加一断化学提 纯工艺，使目标产品长石矿石达到生产陶瓷和特种玻璃的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明主要解决的问题是提供一种天然长石矿石的精提纯方法，该方法将地产长 石矿石粉碎后，将精矿粒度控制在-1.25+0. 112mm后，通过擦洗、磁选、浮选、浮选云母、化 学提纯共五个工序进行提纯，使目标产品长石矿石达到生产极高品质玻璃的要求。
[0007] 本发明可以通过以下技术方案来实现：
[0008]-种天然长石矿石的精提纯方法，其特征是由以下步骤构成：
[0009] 1、擦洗：将地产长石矿石粉碎后，将精矿粒度控制在-I. 25+0. 112mm后和矿浆混 合，矿浆和粉碎的矿石的混合浓度控制在60% -70%之间，然后送入搅拌机，控制搅拌时间 为10-30分钟，该工序可将精矿的含铁量降至0. 334-0. 313%。
[0010] 2、磁选：将经过擦洗工序的矿浆送入SlonlOO高梯度磁选机，调磁选机内的磁场 强度为〇. 6-1. 4T，矿楽的流速为0. 6cm^s4-L4cm?s'磁选机为1-3台，磁选1-3次，该工 序可将精矿的含铁量降至〇. 216-0. 178%。
[0011] 3.浮选：浮选采用H2SOJt为浮选调整剂、油酸钠作捕收剂、二号油作起泡剂， 矿浆的浓度调整为20-40 %，用H2SO4调矿浆的pH值在4. 0-8. 0之间，油酸钠的用量为 300g?t4-900g?t'二号油的用量为50g?t4-90g?t'浮选后可将精矿的含铁量降至 0? 161-0. 153%。
[0012] 4、浮选云母：以H2SO4作调整剂，十二胺作捕收剂进行浮选云母除铁，矿浆的浓度 调整为20-40%，用H2SO4调矿浆的pH值在2. 5-6. 5之间，捕收剂十二胺的用量为60g/ t_200g/t之间，该工序可将精矿的含铁量降至0.141-0. 117%，矿石的白度值增加至 81. 7%。
[0013] 5、化学提纯：配制混合酸，以I. 0-1. 5mol.I/1 的HCl和 0? 25-0. 75mol.I/1 的H2C2O4 混合，将待处理的精矿和混合酸按酸浸温度为30°C，固液比2 : 1的比例掺混，酸浸2-4小 时，可将长石矿物含铁量降低到〇. 110-0. 058 %，，满足精矿产品Fe2O3含量小于0. 08 %的要 求，可将原矿白度提升至85. 3%。
[0014] 本发明的进一步技术方案是：
[0015] 步骤1所述的矿浆的混合浓度为65%，搅拌擦洗时间为20分钟，该工序可将精矿 的含铁量降至0.313%。
[0016] 步骤2所述的磁选机内的磁场强度为1T，矿浆的流速为I.Ocm 磁选机为2台， 磁选次数为2次，该工序可将精矿的含铁量降至0. 178%。
[0017]步骤3所述的矿浆的浓度为30%，用H2SO4调矿浆的pH值在6. 0,油酸钠的用量为 750g?t'二号油的用量为70g?t'浮选后可将精矿的含铁量降至0. 153%。
[0018] 步骤4所述的云母浮选矿浆的浓度调整为30%，用H2SO4调矿浆的pH值为3. 5， 捕收剂十二胺的用量为120g/t，该工序可将精矿的含铁量降至0. 117%，矿石的白度值为 81. 7%。
[0019] 步骤5所述的化学提纯中配制的混合酸是以I. 5mol?L-1的HCl和0? 75mol?L-1 的H2C2O4的比例混合，将待处理的精矿和混合酸按酸浸温度为30°C，固液比2 : 1的比例掺 混，酸浸3. 5小时，可将长石矿物含铁量降低到0. 058%，可将原矿白度提升至85. 3%。
[0020] 本发明的有益效果是：提供了一种天然长石矿石的精提纯方法，该方法具有使用 通用设备、工艺简单、提纯成本低廉、无污染废气排放且环保，尤其是可将长石精矿的含铁 量降至0. 058%，长石精矿的白度值增加至85. 3%，为高端陶瓷和特种玻璃生产提供了合 格的原料，充分的满足了陶瓷和特种玻璃生产的需求，但化学提纯要使用大量的酸，一是增 加成本，二是造成酸液污染，因此在生产玻璃陶瓷和特种玻璃以外的玻璃时，可不使用化学 提纯工艺。
【附图说明】 图1为磁场强度与作业除铁率的关系，横坐标为磁选段数，纵坐标为作业除铁率/ %。 图2为矿浆流速与作业除铁率的关系，横坐标为矿浆流速/cm/s，纵坐标为作业除铁 图3为磁选段数与作业除铁率的关系，横坐标为磁选段数，纵坐标为作业除铁率/ %。 图4为矿浆浓度对作业除铁率的影响，横坐标为矿浆浓度/ %，纵坐标为作业除铁率 I%。 率/ %。 图5为捕收剂用量对作业除铁率的影响，横坐标为捕收剂用量/g/t，纵坐标为作业 除铁率/%。 图6为作业除铁率与矿浆pH值的关系，横坐标为矿浆pH值，纵坐标为作业除铁率 I %。 图7为作业除铁率与起泡剂用量关系，横坐标为起泡剂用量/g/t，纵坐标为作业除 铁率/ %。 图8为矿浆浓度与作业除铁率的关系，横坐标为矿浆浓度/ %，纵坐标为作业除铁率 I %。 图9为浮选pH值对作业除铁率的影响，横坐标为矿浆pH值，纵坐标为作业除铁率 I %。 图10为捕收剂用量对作业除铁率的影响，横坐标为捕收剂用量/g/t，纵坐标为作 业除铁率/%。 图11为不同酸处理后长石矿物含铁量，横坐标为不同的酸，纵坐标为精矿石含铁量 I %。
【具体实施方式】：
[0021] 实施例
[0022] 1、擦洗：长石矿石中需除去的杂质矿物主要是含铁的脉石矿物，其中部分铁杂质 呈薄膜铁形式覆盖在长石矿物表面，需要在较高的矿浆浓度下通过擦洗的方法去除这部分 铁杂质，擦洗是借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去矿物表面的覆盖物，经脱泥、脱水等作 业达到去除杂质的效果。本发明采用机械擦洗，使用矿浆和长石矿石进行摩擦达到清洗的 目的，矿浆浓度和擦洗时间对长石除杂的擦洗效果如表2-1所示。
[0023] 表2-1擦洗试验结果
[0024]
[0025] 由表2-1可知，擦洗试验的矿浆的最佳擦洗浓度在65 %左右，擦洗20min后精矿 Fe2O3的含量为0. 313%，与原矿相比Fe2O3的含量降低0. 047%，作业除铁率13. 056%。
[0026] 2磁选：磁选的基本原理是：当步骤1得到的除去部分Fe2O3的矿石和矿浆的混 合物送入磁选机的分选空间后，磁性矿粒在不均匀的磁场作用下被磁化，从而受磁场吸引 力的作用，使其吸在磁性介质上，非磁性矿物由于受到的磁场作用力很小，成为非磁选产品 流出，这就是磁选的分离过程；矿物颗粒通过磁选机磁场时，同时受到磁力和机械力fm (重力、水流推力、介质阻力、摩擦力）作用，磁性较强的矿粒所受的磁力大于其所受的机械 力，而非磁性矿粒所受的磁力很小，所以机械力占优势，由于作用在各种矿粒上的磁力和机 械力的合力不同，使它们的运行轨迹也不同，从而实现分离。
[0027] 欲使两种不同磁性的矿物颗粒能够分选，必须具备以下必要条件：要有一个磁场 强度和磁场梯度足够大的不均匀磁场，这样才能够产生足够客服机械力的磁场力；矿物或 物料颗粒之间要有一定的磁性差异，即必须满足：K=X/X' >1，式中K为两种矿物或物料 的比磁化系数之比，X为磁性矿物的比磁化系数，X'为非磁性矿物的比磁化系数；作用于 矿物颗粒上的磁力和机械力的比值必须满足：对于磁性颗粒E，对于非磁性颗粒f ^〈E，式中f磁f磁'为磁性和非磁