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一文了解鉀長石提純及其在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用
瀏覽: 發(fā)布日期:2019-07-05
1、鉀長石的選礦提純
鐵雜質(zhì)是鉀長石中主要的有害元素,嚴(yán)重影響其在陶瓷、玻璃等領(lǐng)域的應(yīng)用。我國可直接開采利用的低鐵鉀長石資源不多,大多數(shù)礦石鐵含量較高,需提純除鐵,才能滿足市場需求。
有效去除鉀長石中鐵雜質(zhì)前提,是先弄明白鐵雜質(zhì)的賦存形式,鉀長石中鐵的賦存形式主要有三類:
粗粒的磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦單體和集合體等,赤褐鐵礦集合體分布在鉀長石粒間,有的呈細(xì)脈狀貫穿在鉀長石中,這種集合體一般粒度較粗,易于選別;以鐵染形成的氧化鐵淋漓滲透污染鉀長石的表面,氧化鐵沿著裂縫、礦物間及鉀長石的解理縫貫入分布,形成鐵的氧化物的薄膜,這種鐵染形成的氧化鐵大大增加了除鐵的難度;含鐵的脈石礦物,例如鐵鈦礦、黑云母、電氣石、角閃石、綠簾石、褐簾石、黃鐵礦等,雖然這類礦物一般含量較低,但對鉀長石精礦的質(zhì)量影響較大,而且這類礦物采用傳統(tǒng)的單一加工方法很難去。
目前,鉀長石主要的選礦提純方法有:色選、水洗、磁選、重選、浮選、酸浸、還原法除鐵、高溫氯化和微生物浸出等,其中工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的為洗礦、磁選、浮選及其聯(lián)合工藝。
(1)洗礦
洗礦適用于產(chǎn)自風(fēng)化花崗巖或長石質(zhì)砂礦的鉀長石,主要是去除粘土、細(xì)泥和云母等雜質(zhì),即可降低鉀長石礦中Fe2O3含量,又可提高鉀長石礦中鉀、鈉含量。洗礦工藝常采用振動篩或洗礦槽,利用粘土、細(xì)泥、云母粒度細(xì)小或沉降速度?。ū戎剌p),在水流作用下易與粗粒鉀長石分開。
(2)磁選
由于鉀長石中的鐵礦物、黑云母、角閃石和電氣石等都具有一定的磁性,因此在外加磁場的作用下可與鉀長石分離。一般地,鉀長石中這類礦物磁性較弱,只有采用強(qiáng)磁選設(shè)備才能獲得較好的分選效果。
目前,國內(nèi)用于鉀長石除鐵的磁選設(shè)備主要有:永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)、永磁筒式中強(qiáng)磁場磁選機(jī)、電磁平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)、電磁感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)、高梯度強(qiáng)磁選機(jī)及超導(dǎo)強(qiáng)磁選機(jī)等。
根據(jù)工藝流程及物料性質(zhì)選擇磁選設(shè)備原則一般為:
優(yōu)先采用永磁磁選機(jī),只是在質(zhì)量要求較高或永磁磁選設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)的情況,再考慮電磁磁選設(shè)備;先弱磁后強(qiáng)磁;微細(xì)粒時采用濕式分選;高精度分選時可采用干式分選;選擇合適的分選粒度,在達(dá)到產(chǎn)品粒度要求的情況下,盡量在較粗的粒度下進(jìn)行除鐵作業(yè);避免鐵雜質(zhì)的二次混入。
當(dāng)鉀長石中含有較多磁鐵礦時,應(yīng)當(dāng)考慮先進(jìn)行一次弱磁選或中磁選,再進(jìn)行強(qiáng)磁選,這樣不僅可以避免強(qiáng)磁選機(jī)的堵塞,還能減少強(qiáng)磁性礦物的夾雜造成鉀長石的損失,可采用磁性物回收較充分的濕式逆流型永磁筒式磁選機(jī)實(shí)施。
(3)浮選
一般情況下,鉀長石礦物中的鐵主要賦存于云母、黃鐵礦、少量赤褐鐵礦和含鐵的堿金屬硅酸鹽(例如石榴子石、電氣石和角閃石)。
通常,在pH值2.5~3.5的酸性條件下,采用胺類陽離子捕收劑可浮出云母;在pH值5~6的酸性條件下,采用黃藥類捕收劑可浮選出黃鐵礦等硫化礦物;在pH值3~4的酸性條件下用磺酸鹽類捕收劑可浮選出含鐵硅酸鹽。
(4)磁-浮等聯(lián)合流程
某些高鐵極難選鉀長石礦,不僅含鐵很高,而且其中部分鐵礦物是以鐵染形式滲透于鉀長石解理間,對于這些礦物,如果采用單一選別工藝都不能滿足精礦要求時,可以采用聯(lián)合流程。
2、鉀長石在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用特性及市場概況
(1)鉀長石在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用特性
鉀長石在陶瓷工業(yè)中做陶瓷坯體配料、陶瓷釉料的用量占30%,其在陶瓷中的應(yīng)用有如下幾個方面:
鉀長石既是熔劑原料又是瘠性原料,在坯體中降低燒成溫度又可縮短坯體的干燥時間,同時減少坯體干燥時的收縮和變形。鉀長石在陶瓷工業(yè)中的用量約占鉀長石總量的30%。鉀長石在高溫下,熔化為鉀長石玻璃,填充坯體顆粒間的空隙,粘結(jié)顆粒使坯體致密,可改善透明度,有助于提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度。鉀長石玻璃在高溫下是液態(tài)介質(zhì),能促使石英和高嶺礦物的熔解和相互滲透,促進(jìn)莫來石結(jié)晶的生成和發(fā)育。鉀長石的組成中包含有瓷坯中的主要氧化物,因此作為主要原材料可以替代其他工業(yè)原料,降低生產(chǎn)成本。
(2)鉀長石市場概況
鉀長石供應(yīng):隨著陶瓷行業(yè)的大力發(fā)展,鉀長石資源的大量消耗使得鉀長石礦儲量不斷減少,開采的成本越來越大,國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鉀長石供不應(yīng)求,目前陶瓷工業(yè)用優(yōu)質(zhì)鉀長石資源從朝鮮、印度等國家大量進(jìn)口。
鉀長石企業(yè):目前鉀長石的開采經(jīng)營者以民企為主,我國鉀長石礦分布分散,開采條件差,起點(diǎn)低,相對風(fēng)險(xiǎn)較小。鉀長石行業(yè)集中度低,企業(yè)數(shù)量多,規(guī)模小,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
產(chǎn)業(yè)集聚地:山東省陶瓷產(chǎn)區(qū)主要有淄博和臨沂兩個地區(qū),對鉀長石的需求量很大,主要來自山東、江西、河南、湖南、朝鮮等地。河南陶瓷產(chǎn)區(qū)主要集中在內(nèi)黃、鶴壁、汝陽、鄭州等地,坯體用鉀長石主要來源于河南林州、盧氏縣、洛陽宜川縣、登封市。釉料用鉀長石90%以上來自湖南平江,少量來自河南嵩縣。
鉀含量大于11%的高品質(zhì)鉀長石在全國各地都有很大的市場空間,低品位的鉀長石一般就地銷售。未來幾年隨著國內(nèi)對鉀長石行業(yè)需求的不斷增長,預(yù)計(jì)行業(yè)需求還將快速增長,預(yù)計(jì)到2022年我國鉀長石行業(yè)需求量將達(dá)到288.5萬噸。
隨著優(yōu)質(zhì)鉀長石資源的減少,低品位鉀長石已成為鉀長石礦加工的主要資源。另外,下游企業(yè)對鉀長石精礦品位的要求越來越高,這勢必對鉀長石礦的加工提出更高的要求,必須盡快提高鉀長石選礦提純技術(shù)的推廣應(yīng)用。
 
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