選礦尾礦中的長石可選性試驗研究

李 兵，王全亮

（1.化工部長沙設計研究院，湖南 長沙 410116；2.湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

選礦尾礦中的長石可選性試驗研究

李 兵1，王全亮2

（1.化工部長沙設計研究院，湖南 長沙 410116；2.湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

文章介紹了某選礦尾礦的工藝礦物學性質及可選性試驗研究。根據試樣性質，確定采用浮選除雜－長石、石英分離的工藝流程，獲得了K2O品位為7.57%，Na2O含量為2.54%的長石精礦產品。

選礦尾礦；長石；工藝流程

在自然界中廣泛分布長石礦物，長石是鉀、鈉、鈣和少量鋇等堿金屬或堿土金屬的無水架狀鋁硅酸鹽礦物，長石的化學式為（K，Na，Ca，…）AlSi3O8，其主要成分為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等［1］。長石礦物富含鉀、鈉等堿金屬，熔融溫度較低（1 100～1 300℃），熔融間隔較長，具有較強的助熔性和較高的化學穩定性。長石因其優良的工藝特性被廣泛用作玻璃、陶瓷、化工、磨料磨具、玻璃纖維、電焊條等工業的原料。自然界中純的長石礦物很少，多數是以各類巖石的集合體產出，共生礦物有石英、云母、角閃石、金紅石等，其中以云母（尤其是黑云母）、角閃石、金紅石和鐵的化合物等為有害雜質［2］，只有在相當富集時長石才可能成為工業礦物［3，4］。試驗對某選鉬尾礦中回收長石進行了可選性研究。

1 試樣工藝礦物學研究

1.1 試樣化學多元素分析

本次回收長石的原料為某選鉬后的尾礦，其化學多元素分析結果見表1。從表1分析數據可知，試樣中主要化學成分為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等。

表1 試驗樣品化學多元素分析結果 %

1.2 試樣的礦物組成及相對含量

試樣中礦物組成及相對含量見表2。從表2分析數據可知，試樣中礦物組成主要由石英、鉀長石、鈉長石等構成，其它礦物含量低。

表2 礦物組成及其相對含量 %

1.3 長石的粒級分布

為查明尾礦中長石的粒級分布，對尾礦進行了篩水析，并分析了K2O的含量，長石粒級分布測定結果見表3。

表3 長石粒級分布測定結果

1.4 嵌布特性

經x衍射分析及鏡下觀察，試樣中長石礦物分為鉀長石和鈉長石。前者有的呈斑晶產出，包裹有少數的白云母、石英、鈉長石微晶。長石呈聚粒鑲嵌，與石英呈弧形彎曲，少數呈齒狀、波紋狀鑲嵌，被白云母交代，呈齒狀鑲嵌，有的白云母包裹于長石中。云母沿長石的解理裂紋充填交代，一些鉀長石有鈉長石條紋分布。鈉長石條紋呈定向排列。

2 長石回收試驗

2.1 工藝流程的確定

試樣主要是石英、長石及少量云母等，長石以正長石和鈉長石為主，云母以白云母為主。由于石英、長石及云母礦物的比重基本相同，因此浮選是實現長石回收的有效手段。長石精礦的質量要求除K2O、Na2O合量需達標外，煅燒白度也是一重要指標，而提高長石煅燒白度的關鍵在于降低鐵礦物的含量。試樣中的鐵主要賦存于黃鐵礦、云母、少量赤褐鐵礦中。因此根據試樣的性質，選礦尾礦回收長石的原則流程為“浮選除雜（脫除少量的黃鐵礦、云母等礦物）－長石、石英分離”。

2.2 浮選除雜試驗

試樣中硫化礦含量較少，通過添加少量丁黃藥和2＃油即可浮選干凈；云母的天然可浮性較好，在酸性、中性及堿性條件下均有著優異的的可浮性，考慮長石與石英的分離，本次試驗采用在酸性條件下浮選云母。由于云母的純度分析較為復雜，而云母、長石、石英三者中，只有云母含鐵，因此通過分析Fe的含量來判斷浮選除雜的富集和走向。浮選除雜試驗流程圖如圖1所示，試驗結果見表4。

圖1 浮選除雜試驗流程圖

表4 浮選除雜試驗結果 %

2.3 長石、石英浮選分離試驗

石英零電點為pH 2～3，長石零電點為pH 1.5，利用長石和石英的零電點差異，將礦漿pH值調至2 ～3時，石英表面不帶電荷，而長石表面荷負電，此時添加陽離子捕收劑（十二胺）可浮選長石，實現長石、石英的分離。目前在工業生產尚應用的主要是傳統的有氟法（又稱氫氟酸法）、無氟有酸法。但由于氟離子會造成嚴重的環境污染，傳統的氫氟酸法正逐漸被無氟法工藝所取代。本試驗以浮選除雜后的尾礦為原料，對無氟有酸法工藝進行了考察，主要研究了硫酸及十二胺用量對長石、石英分離的影響。除雜尾礦中長石、石英分離的工藝流程如圖2所示。

圖2 長石、石英浮選分離粗選試驗流程圖

硫酸用量是影響長石、石英分離的關鍵因素，硫酸用量試驗流程圖如圖2所示，控制十二胺用量為100 g／t，不同硫酸用量結果如圖3所示。由圖3可以看出，隨著硫酸用量的增加，長石精礦的K2O、Na2O品位升高，回收率降低，綜合考慮長石精礦K2O、Na2O合量及回收率，硫酸用量在1 200 g／t左右時較為適宜。

圖3 硫酸用量條件試驗結果

控制硫酸用量在1 200 g／t，不同十二胺用量結果如圖4所示。由圖4可以看出，隨著十二胺用量的增加，長石精礦K2O、Na2O含量降低，回收率升高，綜合考慮長石精礦的K2O、Na2O含量及回收率，十二胺用量在100 g／t左右時較為適宜。

圖4 十二胺用量條件試驗結果

2.4 尾礦回收長石全流程試驗

尾礦回收長石采用無氟工藝，全流程如圖5所示，試驗結果見表5。從表5可知：試樣采用“浮選除雜（脫除少量的黃鐵礦、云母等礦物）－長石、石英分離”回收長石的試驗流程，可使試樣中的長石得到較好的回收。長石精礦多元素分析結果分別見表6。從表6可知：采用圖5流程所得長石精礦能滿足作為陶瓷坯料原料的要求。

圖5 尾礦回收長石試驗流程圖

3 結 語

1.某鉬選礦尾礦主要由SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等組成，主要礦物為石英、鉀長石、鈉長石等，有回收價值的礦物主要為長石。

表5 尾礦回收長石全流程試驗結果 %

表6 長石精礦多元素分析結果 %

2.根據試樣物質成分研究結果采用“浮選除雜（脫除少量的黃鐵礦、云母等礦物）－長石、石英分離”回收長石的試驗流程，可使試樣中的長石得到較好的回收；回收的長石產品可作為于陶瓷坯料的原料。

［1］ 朱良友.鉀長石粉提純工藝研究［J］.非金屬礦，2009，（32）：21－22.

［2］ 任覺世.工業礦產資源開發利用手冊［M］.武漢：武漢工業大學出版社，1993.

［3］ Ribbe，p.H.FeldsPar Mineralogy［M］.Washington：Mineralogical Society of Allleriea，1983.

［4］ Smith，J.V.Feldspar Minerals，Vol.I，Ⅱ，Ⅲ，［M］.Beriin：SpringerVerlag，1988.

The Beneficability Research of Feldspar from Tailings

LI Bing1，WANG Quan-liang2

（1.Changsha Design and Research Institute of Ministry of Chemical Industry，Changsha 410116，China；2.Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

This paper describes mineralogical composition of the tailing and separability study.A feldspar concentrate grading of 7.57%K2O and assaying of 2.54%Na2O can be obtained by the process of flotation impurity-feldspar，quartz separation flow sheet according to the characteristics of the tailing.

tailings；feldspar；flowsheet

TD926.4

A

1003－5540（2015）03－0015－03

2015－04－17

李 兵（1974－），男，工程師，主要從事選礦廠設計咨詢研究工作。