中材地質(zhì)工程勘查研究院從上世紀(jì)六十年代開始研究長(zhǎng)石礦,主要負(fù)責(zé)全國(guó)各省建材總隊(duì)的長(zhǎng)石礦的礦物巖性測(cè)試、選礦可選性試驗(yàn)及礦產(chǎn)品深加工,對(duì)遼陽縣某地長(zhǎng)石除鐵降鐵、長(zhǎng)石與石英無氟浮選分離選礦試驗(yàn)研究,取得諸多方面的科研成果。不僅如此,本研究院還是非金屬礦應(yīng)用開發(fā)的專業(yè)機(jī)構(gòu),在礦石加工設(shè)備、非金屬礦產(chǎn)可選性試驗(yàn)、非金屬礦產(chǎn)品市場(chǎng)分析等方面有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的能力儲(chǔ)備。
通過對(duì)樣品進(jìn)行研究,查明遼陽縣某地鉀長(zhǎng)石礦礦石主要礦物成分主要是長(zhǎng)石,其次為石英,少量白云母、黑云母和鐵質(zhì),2號(hào)樣的風(fēng)化程度比1號(hào)樣嚴(yán)重。1號(hào)樣原礦化學(xué)成分為:SiO2 73.25%, Al2O3 15.18%,F(xiàn)e2O3 0.48%。2號(hào)樣原礦化學(xué)成分為:SiO2 73.56%, Al2O3 14.57%,F(xiàn)e2O3 0.61%。遼陽縣八會(huì)鎮(zhèn)西榆樹村鉀長(zhǎng)石礦礦區(qū)長(zhǎng)石鋁低、硅高、鐵高,如不進(jìn)行選礦加工,很難直接作為原料用于玻璃、陶瓷工業(yè)部門。因此必須進(jìn)行長(zhǎng)石與石英的分離,并降低含鐵量,生產(chǎn)出的長(zhǎng)石和石英產(chǎn)品才能滿足玻璃、陶瓷工業(yè)部門的要求。
目前在國(guó)內(nèi)曾經(jīng)使用的長(zhǎng)石與石英分離選礦技術(shù)包括:氫氟酸法、無氟浮選法、堿法浮選工藝。
最初用氫氟酸浮選法,浮選分離長(zhǎng)石、石英的指標(biāo)都達(dá)到了要求。于1972年開始在內(nèi)蒙通遼地區(qū)建設(shè)我國(guó)第一條分離長(zhǎng)石、石英的硅砂浮選廠。但在建設(shè)中已推測(cè)發(fā)現(xiàn),選礦廠將要排出的廢水中氟離子含量會(huì)偏高,氟離子將會(huì)污染礦區(qū),造成該地區(qū)的環(huán)境災(zāi)難,于是建設(shè)項(xiàng)目暫停下來。2001年,使用《氫氟酸浮選分離長(zhǎng)石、石英新方法專利》技術(shù),選礦廢水中氟離子降到3mg/l,低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10 mg/l的指標(biāo)(《污水綜合排放》GB8978—1996),解決了傳統(tǒng)氫氟酸浮選法對(duì)環(huán)境的污染問題。但對(duì)沒有外排水系地區(qū),選礦廢水長(zhǎng)期積累對(duì)環(huán)境是否還會(huì)帶來污染仍不能做出明確結(jié)論。
八十年代后期,無氟浮選研究取得了一定成果,該方法用其它無機(jī)酸代替氫氟酸,解決了氟離子的環(huán)境污染問題。1997年在山東威海旭口鎮(zhèn)投資建設(shè)了一條無氟浮選硅砂生產(chǎn)線, 真正實(shí)現(xiàn)了我國(guó)長(zhǎng)石與石英分離浮選工業(yè)化生產(chǎn),經(jīng)過多年的運(yùn)轉(zhuǎn),證明該工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)、配置合理、指標(biāo)穩(wěn)定,該方法解決了重大的環(huán)境保護(hù)問題。
2002年由中非地質(zhì)工程勘查研究院研究成功并用于山東省威海市旭口硅砂礦的“堿法浮選工藝”,解決了環(huán)境污染問題的同時(shí)解決了設(shè)備腐蝕的問題,經(jīng)過五年的生產(chǎn)運(yùn)行,已證明該工藝的可靠性。但試驗(yàn)證明該工藝方法不同地區(qū)的礦石選礦效果純?cè)诤艽蟛町?,其?nèi)在原因尚待研究。
對(duì)于遼陽縣某地鉀長(zhǎng)石礦選礦試驗(yàn),基于保護(hù)環(huán)境的需要及生產(chǎn)的可靠性,采用的選礦工藝流程著眼于:
1.石英與長(zhǎng)石的分離采用無氟浮選工藝或者堿法浮選工藝,以免將來生產(chǎn)中因?yàn)榄h(huán)境污染受到限制。
2.可靠性,選礦工藝流程能在生產(chǎn)中應(yīng)用并能保證生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定。
基于以上兩點(diǎn)要求,本研究根據(jù)原礦性質(zhì),根據(jù)多年其他同類礦石的選礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),首先使用兩種方法對(duì)1號(hào)樣進(jìn)行了初步探索性選礦試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,確定使用無氟浮選工藝進(jìn)行本次研究。然后對(duì)1號(hào)樣著重研究了長(zhǎng)石與石英的分離,通過系統(tǒng)的條件試驗(yàn)和流程試驗(yàn),確定采用磨礦――脫泥――弱磁選――云母預(yù)浮選――一道粗選二道掃選浮選――長(zhǎng)石強(qiáng)磁選工藝流程。獲得了長(zhǎng)石精礦產(chǎn)品,同時(shí)還回收了石英精礦。最后根據(jù)1號(hào)樣試驗(yàn)確定的流程進(jìn)行了2號(hào)樣流程試驗(yàn)。兩個(gè)樣品產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表1、表2:
表1 1號(hào)樣選礦試驗(yàn)精礦指標(biāo)
最終產(chǎn)品 |
產(chǎn)率(%) |
含量(%) |
||||||||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
K2O |
Na2O |
CaO |
MgO |
TiO2 |
L.O.I |
||
長(zhǎng)石精礦 |
48.49 |
65.94 |
18.69 |
0.22 |
6.59 |
5.69 |
0.71 |
0.088 |
0.026 |
1.29 |
石英精礦 |
11.41 |
98.35 |
0.81 |
0.076 |
0.24 |
0.20 |
0.11 |
0.001 |
0.005 |
0.26 |
表2 2號(hào)樣選礦試驗(yàn)精礦指標(biāo)
最終產(chǎn)品 |
產(chǎn)率(%) |
含量(%) |
||||||||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
K2O |
Na2O |
CaO |
MgO |
TiO2 |
L.O.I |
||
長(zhǎng)石精礦 |
48.27 |
66.07 |
18.46 |
0.28 |
6.54 |
5.59 |
0.70 |
0.08 |
0.024 |
1.35 |
石英精礦 |
11.78 |
98.48 |
0.78 |
0.04 |
0.25 |
0.21 |
0.10 |
0.001 |
0.005 |
0.29 |
長(zhǎng)石精礦可用作平板玻璃、陶瓷工業(yè)原料,石英精礦產(chǎn)品可用作生產(chǎn)平板玻璃和一般器皿玻璃的原料,各項(xiàng)試驗(yàn)工作滿足了合同要求,達(dá)到了預(yù)期的目的。
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