酸浸除铁提纯钾长石粉的工艺试验研究

钾钠长石矿的除铁技术研发河北理工大学化学工程学院夏青一．钾钠长石的应用、性质及国内外的研发现状1。

钾钠长石的应用及要求制造玻璃是长石的主要用途之一,美国约60%的长石用于玻璃制造业,在欧洲和亚洲约有20%~40%。

长石中的Al2O3在玻璃中起防止析晶，提高玻璃机械强度和抗化学腐蚀能力的作用，是普通玻璃不可缺少的化学组分［1]；长石中的钾、钠可以部分代替其他昂贵的碳酸钾和纯碱的用量，从而带来整个配合料成本的下降。

在陶瓷工业中的用量占30%，主要用在陶瓷坯体配料、陶瓷釉料及搪瓷中,其次用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其他行业[2]。

我国长石矿产品目前还没有制定统一的产品质量标准，但对长石含铁量等杂质的要求越来越高，玻璃工业及陶瓷工业对钾长石的一般工业要求如表1和表2,还有一些应用领域对长石原料的烧成白度也有一定的要求.故脱除其中的铁、钛、云母等深色矿物就十分必要，例如某些日用陶瓷中作配料和釉料的长石填料的Fe2O3+TiO2要小于1%[3]。

表1玻璃工业对长石的要求（%)成分SiO2Al2O3Fe2O3Na2O K2O钾长石≤70≥18≤0.2钠长石63～70 16~20 <0。

3 ≥8≤1表2陶瓷工业对钾长石的要求(%)成分K2O+Na2O Na2O Fe2O3Al2O3MgO+CaO 特级品≥12〈4 <0.15 ≥17〈2 Ⅰ极品≥11〈4 ≤0.2≥17〈2 Ⅱ极品≥11≤0.5≥17<22.钾钠长石的性质长石是钾、钠、钙、钡等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，晶体结构属架状结构.其主要化学成分为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等[4]。

长石族矿物是地壳中分布最广的矿物，约占地壳总重量的50％，是一种普遍存在的造岩矿物。

60%的长石赋存在岩浆岩中,30%分布在变质岩中,10％存在于沉积岩碎屑岩中，但只有在相当富集时长石才能成为工业矿物.长石矿物富含钾、钠等碱金属，熔融温度较低(1100~1200℃）,熔融间隔较长,具有较强的助熔性和较高的化学稳定性［5]。

酸浸除铁提纯钾长石粉的工艺试验[导读]采用硫酸作为浸出剂，通过单因素条件试验与正交试验，对河南洛阳篙县金都矿业公司的钾长石粉进行了硫酸酸浸除铁试验。

试验结果表明，在硫酸体积分数40%，温度94℃，酸浸时间为210min的优化条件下，钾长石粉铁的浸出率为93.2%，除铁效果显著。

钾长石是一种重要的工业原料，而天然钾长石矿石中又普遍含较多的铁质，降低了钾长石的经济价值，也妨碍了它在许多工业领域的应用。

研究表明，酸浸除铁是矿物除铁的一种较好方法，而硫酸除铁提纯钾长石又是比较新的课题，目前这一方面研究并不多。

本文在常压恒温下分别采用单因素和正交试验研究了硫酸除铁提纯钾长石的工艺条件。

一、试验材料与研究方法（一）试验材料试验所用原矿钾长石采自河南洛阳嵩县金都矿业公司，原矿样经球磨机初碎、中碎、细碎处理，过200目（－0.074mm）套筛，备用。

酸浸除铁试验所用样品未经重选和磁选处理。

钾长石矿样主要成分见表1。

表1 钾长石原矿粉的化学成分（质量分数）／％SiO2Al2O3Fe2O3K2O Na2O CaO MgO 64.96 18.07 2.50 15.30 0.20 0.40 微量（二）研究方法单因素条件实验：将恒温水浴升温至预定温度后，放入盛有硫酸的烧杯，待烧杯预热至设定温度，加入准确称取的钾长石粉1g，搅拌均匀。

达到设定的反应时间取出烧杯并置于冷水中冷却，此时反应结束。

经水循环式真空泵真空过滤、水洗，直至滤液接近中性，测定滤液中Fe2＋含量，从而得出此次酸浸出铁的浸出率。

依次确定最佳浸出时间、浸出温度和浸出剂硫酸体积分数。

正交试验：为了进一步确定各因素各水平对酸浸除铁效果的影响，采用4因素3水平正交试验对试验条件进行了优化，确定最佳酸浸除铁工艺参数。

二、试验结果及分析（一）硫酸体积分数与除铁率的关系酸浸温度为94℃，酸浸时间为210min，研究了硫酸体积分数对除铁率的影响，结果见图1。

图1 硫酸体积分数与除铁率的关系由图1可见，除铁率随硫酸体积分数的增大呈递增趋势，但是硫酸体积分数增加到一定程度后除铁率增长不明显了。

某钾长石选矿除铁试验李文军;岳铁兵;吕良;曹飞;方利红【摘要】对某全铁含量0.68％的钾长石样品进行了选矿除铁试验研究.结果表明,采用单一反浮选除铁工艺流程,以碳酸钠和水玻璃为调整剂,油酸和731为捕收剂,在磨矿粒度-0.074 mm粒级占55％的条件下,碳酸钠用量2000 g/t(浮选矿浆pH=9),水玻璃用量300 g/t,油酸用量800 g/t,731用量600 g/t,刮泡时间10 min,得到了TFe含量0.2％的钾长石精矿.20 L浮选机验证试验不添加水玻璃,经过一粗两扫,得到了TFe含量0.18％的钾长石精矿.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】4页(P44-46,50)【关键词】钾长石;除铁;浮选【作者】李文军;岳铁兵;吕良;曹飞;方利红【作者单位】中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州 450006;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州 450006;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州 450006;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州 450006;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州450006;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州 450006【正文语种】中文【中图分类】TD97长石是一种重要的工业矿物，主要用作玻璃和陶瓷的生产原料。

美国约60%的长石用于玻璃制造业，在欧洲和亚洲约有20%～40%。

长石中的Al2O3在玻璃中起防止析晶、提高玻璃机械强度和抗化学腐蚀能力的作用，是普通玻璃不可缺少的化学组分;长石中的钾、钠可以部分代替其他昂贵的碳酸钾和纯碱，从而降低整个配料成本。

低品位钾长石矿选矿提纯工艺试验研究崔学茹(辽宁地质工程职业学院 辽宁丹东 118303)摘要：辽宁某钾长石矿原矿中K2O品位为5.21%，Na2O品位为3.07%，TFe2O3品位为1.09%，TiO2品位为0.054%，SiO2品位为69.47%，Al2O3品位为13.45%。

原矿K2O+Na2O=8.28%品位偏低，而杂质铁、硅含量偏高，不能直接用于高档陶瓷生产，需要采用选矿提纯技术对其中的铁、硅等杂质去除，提高K2O+Na2O的品位。

试验研究采用强磁-脱泥除铁，粗精矿进行长石-石英浮选分离的选矿提纯工艺，可获得K2O品位为6.23%、Na2O品位为4.07%，K2O+Na2O=10.30%，TFe2O3品位为0.28%，K2O回收率为79.37%，Na2O回收率为77.45％，精矿产率为65.36%长石精矿，满足高档陶瓷原料要求。

关键词：强磁除铁 脱泥除铁 长石-石英分离 磨矿细度 单体解离中图分类号：TD92文献标识码：A 文章编号:1672-3791(2023)12-0088-04 An Experimental Study on the Beneficiation and Purification Technology of Low-grade Potassium Feldspar OreCUI Xueru(Liaoning Geology Engineering Vocational College, Dandong, Liaoning Province, 118303 China) Abstract: In the raw ore of a potash feldspar ore in Liaoning Province,the grade of K2O is 5.21%, the grade ofNa2O is 3.07%, the grade of TFe2O3is 1.09%, the grade of TiO2is 0.054%, the grade of SiO2is 69.47%, and thegrade of Al2O3is 13.45%. The grade of K2O+Na2O=8.28% in the raw ore is low, and the content of impurity ironand silicon is high, which cannot be directly used in the production of high-grade ceramics, and it is necessary to use beneficiation and purification technology to remove impurities such as iron and silicon to improve the grade ofK2O + Na2O. The experimental study uses strong magnetism-desludging to remove iron, carries out the beneficia‐tion and purification technology of feldspar-quartz flotation separation to rough concentrate, and obtains the feld‐spar concentrate with the K2O grade of 6.23%, the Na2O grade of 4.07%, the K2O+Na2O grade of 10.30%, theTFe2O3grade of 0.28%, the K2O recovery of 79.37%, the Na2O recovery of 77.45%, and the concentrate yield of65.36%, which meets the requirements of high-grade ceramic raw materials.Key Words: Strong magnetic iron removal; Desliming and iron removal; Feldspar-quartz separation; Grinding fineness; Monomer separation我国钾长石矿资源丰富，但富矿少，贫矿多，且钛、铁等杂质含量高，不能直接用于高档瓷器的生产，严重制约了我国陶瓷工业的发展。

化学法去除高岭土中铁杂质高岭土作为一种性能优良的工业矿物，广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料、建材、油漆、石油化工等，尤其在陶瓷工业中用得较多。

高岭土既可作为陶瓷坯料，又可作釉料。

无论陶瓷工业还是其它工业部门，对高岭土的白度都有一定要求。

而自然界产出的高岭土中，往往因含有一些有机质和铁、钛、锰等元素的矿物而影响其自然白度。

高岭土中的铁杂质不仅影响陶瓷产品的烧后颜色，而且还严重影响陶瓷产品的介电性能和化学稳定性。

采用常规的物理选矿方法，对黄铁矿等弱磁性矿物及细颗粒含铁杂质去除效果不明显。

而采用化学除铁法可以有效地除去这部分铁杂质。

一、高岭土的化学除铁法目前高岭土常用的化学除铁法有氧化法、还原法和汉化-还原联合法三种，其中还原法应用得最广泛。

具体用哪一种方法适应要根据高岭土中含有的铁矿物类型来定。

（一）氧化除铁法当高岭土中含有黄铁矿和有机质时，常使矿物呈灰色，这些物质采用酸洗和还原法均难以除去，需要采用氧气除铁法进行漂白。

氧化除铁法是用强氧化剂，在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁离子；同时将深色有机质氧化，使其成为能被水洗去的无色氧化物。

氧化法中所用的氧化剂有次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯气、臭氧等。

氧化除铁效果与介质的pH值有关，还受到矿石特性、温度、药剂用量、矿浆浓度、漂白时间等因素的影响。

1、pH值的影响。

次氯酸盐为弱酸盐，在不同pH值下其氧化能力不同。

在碱性介质中较稳定，而在酸性和中性介质中不稳定，且分解迅速，生成强氧化成分。

在弱酸性（Ph5～6）条件下，其活性最大，氧化能力最强，此时二价铁离子也相对较稳定。

2、温度的影响。

随着温度升高，漂白剂的水解速度加快，漂白速度也加快，所需漂白时间缩短。

但温度过高时热耗量大，药剂分解速度过快，会造成浪费并污染环境。

实际操作中可在常温下通过加大药剂量、调整pH值、延长漂白时间等来达到预期效果。

3、药剂用量的影响。

最佳药剂用量与原矿特性、杂质被氧化程度、反应温度、时间和pH值等有关，药剂用量过大或过小皆影响除铁效果。