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一文了解钾长石提纯及其在陶瓷工业中的应用!

编辑: 时间:2019-09-20 浏览:144

  钾长石是由硅氧四面体组成架状晶体结构钾的铝硅酸盐矿物,一般呈肉红色、黄白色、白色或灰色,具有熔点低、熔融间隔时间长、熔融粘度高等特点,广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、电瓷、研磨材料等工业部门。

  我国钾长石资源丰富,但由于铁、钛及其他有害元素超标,钾长石的选矿提纯一直是困扰此行业的主要问题之一。由于陶瓷行业对原料的苛刻要求,除极少数天然钾长石资源无需选矿外,一般都需要对钾长石资源进行必要的选矿提纯,除去其中的铁、钛、锰等有害杂质。

  铁杂质是钾长石中主要的有害元素,严重影响其在陶瓷、玻璃等领域的应用。我国可直接开采利用的低铁钾长石资源不多,大多数矿石铁含量较高,需提纯除铁,才能满足市场需求。

  有效去除钾长石中铁杂质前提,是先弄明白铁杂质的赋存形式,钾长石中铁的赋存形式主要有三类:

  目前,钾长石主要的选矿提纯方法有:色选、水洗、磁选、重选、浮选、酸浸、还原法除铁、高温氯化和微生物浸出等,其中工业上应用较为广泛的为洗矿、磁选、浮选及其联合工艺。

  洗矿适用于产自风化花岗岩或长石质砂矿的钾长石,主要是去除粘土、细泥和云母等杂质,即可降低钾长石矿中Fe2O3含量,又可提高钾长石矿中钾、钠含量。洗矿工艺常采用振动筛或洗矿槽,利用粘土、细泥、云母粒度细小或沉降速度小(比重轻),在水流作用下易与粗粒钾长石分开。

  由于钾长石中的铁矿物、黑云母、角闪石和电气石等都具有一定的磁性,因此在外加磁场的作用下可与钾长石分离。一般地,钾长石中这类矿物磁性较弱,只有采用强磁选设备才能获得较好的分选效果。

  目前,国内用于钾长石除铁的磁选设备主要有:永磁辊式强磁选机、永磁筒式中强磁场磁选机、电磁平环强磁选机、电磁感应辊式强磁选机、高梯度强磁选机及超导强磁选机等。

  当钾长石中含有较多磁铁矿时,应当考虑先进行一次弱磁选或中磁选,再进行强磁选,这样不仅可以避免强磁选机的堵塞,还能减少强磁性矿物的夹杂造成钾长石的损失,可采用磁性物回收较充分的湿式逆流型永磁筒式磁选机实施。

  一般情况下,钾长石矿物中的铁主要赋存于云母、黄铁矿、少量赤褐铁矿和含铁的碱金属硅酸盐(例如石榴子石、电气石和角闪石)。

  通常,在pH值2.5~3.5的酸性条件下,采用胺类阳离子捕收剂可浮出云母;在pH值5~6的酸性条件下,采用黄药类捕收剂可浮选出黄铁矿等硫化矿物;在pH值3~4的酸性条件下用磺酸盐类捕收剂可浮选出含铁硅酸盐。

  某些高铁极难选钾长石矿,不仅含铁很高,而且其中部分铁矿物是以铁染形式渗透于钾长石解理间,对于这些矿物,如果采用单一选别工艺都不能满足精矿要求时,可以采用联合流程。

  钾长石在陶瓷工业中做陶瓷坯体配料、陶瓷釉料的用量占30%,其在陶瓷中的应用有如下几个方面:

  钾长石供应:随着陶瓷行业的大力发展,钾长石资源的大量消耗使得钾长石矿储量不断减少,开采的成本越来越大,国内优质钾长石供不应求,目前陶瓷工业用优质钾长石资源从朝鲜、印度等国家大量进口。

  钾长石企业:目前钾长石的开采经营者以民企为主,我国钾长石矿分布分散,开采条件差,起点低,相对风险较小。钾长石行业集中度低,企业数量多,规模小,资源浪费严重。

  产业集聚地:山东省陶瓷产区主要有淄博和临沂两个地区,对钾长石的需求量很大,主要来自山东、江西、河南、湖南、朝鲜等地。河南陶瓷产区主要集中在内黄、鹤壁、汝阳、郑州等地,坯体用钾长石主要来源于河南林州、卢氏县、洛阳宜川县、登封市。釉料用钾长石90%以上来自湖南平江,少量来自河南嵩县。

  钾含量大于11%的高品质钾长石在全国各地都有很大的市场空间,低品位的钾长石一般就地销售。未来几年随着国内对钾长石行业需求的不断增长,预计行业需求还将快速增长,预计到2022年我国钾长石行业需求量将达到288.5万吨。

  随着优质钾长石资源的减少,低品位钾长石已成为钾长石矿加工的主要资源。另外,下游企业对钾长石精矿品位的要求越来越高,这势必对钾长石矿的加工提出更高的要求,必须尽快提高钾长石选矿提纯技术的推广应用。返回搜狐,查看更多

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