一種利用鉀長石品位差異化的選礦工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，包括以下步驟：1）首先對鉀長石原礦按照低品位鉀長石礦、中品位鉀長石礦和高品位鉀長石礦三種類別進行分采分選；2）對低品位鉀長石礦包括以下選礦工藝：破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵；3）對中品位鉀長石礦包括以下選礦工藝：破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-浮選脫云母脫鐵鈦-浮選分離長石、石英-磁選深度脫鐵；4）對高品位鉀長石礦包括以下選礦工藝：破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵-濕法超細磨礦-篩分。本發明針對不同品位的鉀長石礦，分別采用不同的選礦技術方案，達到環境無污染、生產流程簡化、資源高效開發利用的目的。
【專利說明】一種利用鉀長石品位差異化的選礦工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及長石礦的分選提純及利用，尤其涉及一種利用鉀長石品位差異化的選礦工藝。
【背景技術】
[0002]鉀長石是一種含鉀架狀結構硅酸鹽，因其熔融間隔時間長，化學穩定性好，被廣泛用做玻璃、陶瓷、化工、磨料磨具、玻璃纖維、電焊條等工業領域的原料；鉀長石原料已占陶瓷釉料、拋光磚、衛生瓷等陶瓷產品整個原料配方的50%以上，鉀長石原料的品質直接影響陶瓷和玻璃產品的質量等級。
[0003]我國鉀長石雖然儲量大，但優質鉀長石資源不多，達到一級品以上的原礦儲量僅占已開發資源的15%?20%，三級品以下的資源占60%以上，礦石中SiO2含量高，K2O含量低，還含有一部分鐵鈦等雜質礦物。目前，鉀長石深加工采用的主要技術路線有兩種:(I)礦石脫鐵提純工藝路線為:破碎-脫泥-磨礦-磁選、浮選工藝，得到白度較高的長石礦，該種工藝獲得的長石產品品位隨著長石資源的變化而波動，此種產品僅能作為陶瓷坯料或瓶罐玻璃原料。(2)氫氟酸浮選脫石英工藝路線為:破碎-脫泥-磨礦-磁選、浮選脫鐵-浮選脫石英工藝，此工藝生產過程中，環境污染嚴重。目前此兩種工藝都存在著產品質量不穩定(Fe2O3和SiO2理化指標變化大)、下游產業的玻璃與陶瓷制品白度低、易開裂、長石資源利用率低等問題。
【發明內容】
[0004]針對現有鉀長石加工工藝存在的資源利用率低、不能充分發揮資源潛在價值的缺陷，本發明提出一種利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，包括以下步驟:
1)首先對鉀長石原礦按照低品位鉀長石礦、中品位鉀長石礦和高品位鉀長石礦三種類別進行分采分選；
2)對低品位鉀長石礦包括以下選礦工藝:破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵，最終得到用作陶瓷坯用原料的鉀長石產品；
3)對中品位鉀長石礦包括以下選礦工藝:破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-浮選脫云母脫鐵鈦-浮選分離長石、石英-磁選深度脫鐵，最終得到高品位鉀長石礦和石英粉兩種產品，用作陶瓷面料、釉料以及塑料填料；
4)對高品位鉀長石礦包括以下選礦工藝:破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵-濕法超細磨礦-篩分，最終得到超細高品質鉀長石微粉，用做陶瓷釉料。
[0005]所述磨礦分級包括粗磨分級；所述粗磨分級使用的設備包括棒磨機、分級機和旋流器。
[0006]所述棒磨機出口物料的細度控制在200目以下的物料占總物料的50%，物料在進入旋流器后，脫除物料的細度在500目以下的細顆粒。
[0007]所述步驟3)中的浮選脫云母脫鐵鈦是用十二胺與硫酸選礦。[0008]所述步驟3)中的浮選分離長石、石英是在弱酸性或者堿中性條件下，實現鉀長石與石英分離。
[0009]所述的磁選深度脫鐵是一道磁選或兩道磁選。
[0010]所述步驟4)中的濕法超細磨礦后鉀長石的細度是325目-1250目，用作陶瓷釉料。
[0011]有益效果:
本發明針對不同品位的鉀長石原礦，以差異化利用為原則，采用貧富分選技術，對低品位、中品位和高品位鉀長石礦，分別采用不同的選礦技術方案，達到環境無污染、生產流程簡化、資源高效開發利用的目的。
[0012]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是本發明的工藝流程示意圖。
[0013]具體實施實例
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0014]首先對鉀長石原礦進行分選，對低品位鉀長石礦(K2O:5~8%，Na2O:3~5%)，采用破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵工藝，得到的產品Fe203〈0.3%,燒成白度>50度，低品位長石精礦可用作陶瓷坯用原料。
[0015]對中品位鉀長石礦(K2O:8~9.5%)，采用破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-浮選脫云母脫鐵鈦-浮選分離長石、石英-磁選深度脫鐵工藝，經過精選提純后得到高品位長石礦(K2O≥11%)，可用作高檔陶瓷磚的面料和陶瓷釉料，同時得到云母和石英產品，可分別作為保溫材料和玻璃原料。浮選分離長石、石英就是二次浮選脫石英，使得長石和石英分離，分離后得到石英粉。
[0016]對高品位鉀長石礦(K20>11%)，采用破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵-濕法超細磨碎-篩分工藝，篩分后得到325目與1250目左右長石微粉，可用作陶瓷釉料。
[0017]本工藝包括破碎、洗礦脫泥、粗磨分級、浮選脫云母、浮選脫石英和磁選深度脫鐵等過程單元，根據原礦石品位的差異，將這些單元組合，以最低成本實現鉀長石礦的高效差異化利用，并提高長石資源的綜合利用率。對這些單元操作，本工藝詳述如下:
洗礦脫泥采用凹凸結合篩面的振動篩，即在振動篩的篩面設置凹凸不平的突起和凹陷，保證物料在篩面的運動軌跡為波浪形，增加顆粒之間的相互摩擦，提高擦洗效果；在篩面并列設置高壓水噴頭，選擇合適的篩孔，通過物料振動和高壓水的沖洗，實現鉀長石礦物和其表面側面附著的粘土礦物的一次性分離。
[0018]粗磨分級的設備采用棒磨機、分級機和旋流器組合實現，篩分試驗發現，鐵鈦礦物在細粒粘土礦物中含量較高，磨礦粒度越粗，產品的鐵含量越低，因此，棒磨機出口物料的細度控制在200目以下的物料占總物料的50%，進入旋流器后，脫除500目以下的細顆粒，既保證礦物的回收率，又能夠保證鐵鈦礦物充分解離，為下一步的浮選和磁選創造條件。
[0019]云母礦物在旋流器中能夠脫除部分，但由于云母礦物容易粉碎，因此，旋流器脫泥產品仍然含有大量的云母，這些云母容易影響陶瓷產品質量，并且很多沒有磁性，在后續的磁選過程中也難脫除，因此，需要增加單獨的鉀長石礦物浮選脫云母環節；主要采用十二胺與硫酸選礦，母液可以回收利用，無環境污染。
[0020]中品位鉀長石礦經過浮選脫除石英，得到高品位鉀長石礦，產品的附加值可提高2?3倍；國內外傳統的長石-石英分離工藝是在強酸條件下實現的，本發明采用的浮選工藝在弱酸性條件下實現長石-石英分離，無環境污染，浮選的鉀長石產品品位較高(K2O>11%)，磁選深度脫鐵單元用在鉀長石加工處理的最后作業單元，視鉀長石鐵鈦礦物含量的差別，采用一道磁選或兩道磁選，脫除脫泥浮選過程后鉀長石礦物中的弱磁性礦物，提高產品白度，經過洗礦-脫泥-浮選-磁選聯合作業，產品Fe2O3含量可控制在0.10%以下，燒餅白度可達到60度以上。
[0021]本發明資源綜合利用率高，通過對低品位或高品位鉀長石礦進行脫泥脫鐵脫云母技術，得到的鉀長石產品可作為陶瓷坯料或面料，得到的云母可作為保溫材料，脫除的粘土礦物可用作制粘土磚，資源利用率達到100%;對中品位鉀長石礦，采用浮選分離長石與石英，不僅提高產品的附加值，副產品石英也可以作為玻璃原料；因此，本發明的選礦產品均能得到高效利用，實現鉀長石無尾礦利用。同時，本發明使得資源潛在價值充分發揮，通過根據鉀長石礦不均勻分布的自然屬性，采用不同的選礦處理辦法，能夠在不增加環境成本和低生產成本的條件下有效提高礦物附加值，發揮資源潛在的最大效益。
[0022]實例I低品位鉀長石選礦工藝
本工藝流程為:原礦-貧富分選-低品位礦-破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵。
[0023]原礦分選后，經鄂式破碎機粗碎與圓錐式破碎機細碎，以低品位鉀長石礦(原礦成分為K2O:5.76%, Na2O:2.4%, Fe2O3:0.8%，原礦白度為28度)為原料，礦石給料量98噸/天，棒磨機出口濃度為40?60%，200目以下磨礦細度占30?40%，螺旋分級機出口濃度為40?50%, 200目以下分級細度占30?40%。在旋流器和螺旋溜槽脫泥共同下進行脫泥，經過弱磁(5000GS )和強磁(10000 ?13000GS),得到長石精礦成分為 K2O:5.84%, Na2O:2.5%,Fe2O3:0.15%，精礦白度為56度，鉀長石產率78%。
[0024]實例2中品位鉀長石選礦工藝
本工藝流程為:原礦-貧富分選-中品位礦-破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-浮選脫云母脫鐵鈦-二次浮選脫石英-磁選深度脫鐵。
[0025]原礦分選后，得到中品位鉀長石礦(原礦成分為K2O:8.1%, Na2O:2.5%，Fe2O3:0.56%，原礦白度為32度)，經鄂式破碎機粗碎與圓錐式破碎機細碎，棒磨機給料量100噸/天，出口濃度為40?60%，200目以下磨礦細度占30?40%，經過螺旋分級機后，分級機出口濃度為40?50%，200目以下分級細度占20?30%。在旋流器和螺旋溜槽脫泥的作用下，脫出的礦泥占原礦總質量的5?10%，在攪拌槽中加入石油磺酸鈉和硫酸，在云母槽中加入椰油胺進行浮選云母，然后在PH=4?5時，利用不同比例的石油磺酸鈉和椰油胺進行長石粗選、掃選和精選，精選后礦漿，經過弱磁(5000GS )和強磁(10000?13000GS)，得到鉀長石精礦，成分為K2O:10.5%, Na2O:3.2%，Fe2O3:0.10%，精礦白度為61度，鉀長石產率69%。
[0026]實例3高品位鉀長石選礦工藝
本工藝流程為:原礦-貧富分選-高品位礦-破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵-濕法超細磨礦-篩分。
[0027]原礦分選后，得到高品位鉀長石礦(原礦成分為K2O: 11.2%, Na2O:2.3%，Fe2O3:0.45%，原礦白度為25度)，經鄂式破碎機粗碎與圓錐式破碎機細碎，進入棒磨機，棒磨機給料量為95噸/天，出口濃度為40?60%，200目以下磨礦細度占30?40%，經過螺旋分級機后，分級機出口濃度為30?40%，200目以下分級細度占30?40%。經過旋流器和螺旋溜槽脫泥，再經過弱磁和強磁脫鐵，得到的鉀長石精礦成分為K2O:11.8%, Na2O:2.4%，Fe2O3:
0.08%，精礦白度為63.2度，長石產率88%。鉀長石精礦再經過超細磨，可得到不同粒度的產品O
[0028]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)首先對鉀長石原礦按照低品位鉀長石礦、中品位鉀長石礦和高品位鉀長石礦三種類別進行分采分選； 2)對低品位鉀長石礦包括以下選礦工藝:破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵，最終得到用作陶瓷坯用原料的鉀長石產品； 3)對中品位鉀長石礦包括以下選礦工藝:破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-浮選脫云母脫鐵鈦-浮選分離長石、石英-磁選深度脫鐵，最終得到高品位長石礦和石英粉兩種產品，用作陶瓷面料、釉料以及塑料填料； 4)對高品位鉀長石礦包括以下選礦工藝:破碎-洗礦-磨礦分級-脫泥-磁選深度脫鐵-濕法超細磨礦-篩分，最終得到超細高品質鉀長石微粉，用做陶瓷釉料。
2.根據權利要求1所述的利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于:所述磨礦分級包括粗磨分級；所述粗磨分級使用的設備包括棒磨機、分級機和旋流器。
3.根據權利要求2所述的利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于:所述棒磨機出口物料的細度控制在200目以下的物料占總物料的50%，物料在進入旋流器后，脫除物料的細度在500目以下的細顆粒。
4.根據權利要求1所述的利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于:所述步驟3)中的浮選脫云母脫鐵鈦是用十二胺與硫酸選礦。
5.根據權利要求1所述的利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于:所述步驟3)中的浮選分離長石、石英是在弱酸性或者堿中性條件下，實現鉀長石與石英分離。
6.根據權利要求1所述的利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于:所述的磁選深度脫鐵是一道磁選或兩道磁選。
7.根據權利要求1所述的利用鉀長石品位差異化的選礦工藝，其特征在于:所述步驟4)中的濕法超細磨礦后鉀長石的細度是325目-1250目，用作陶瓷釉料。
【文檔編號】B03B7/00GK103990541SQ201410202406
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】馮安生, 胡宏杰, 張成強, 郝小非, 李珍, 王洪亮, 程俊杰 申請人:中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所