长石选矿-武汉理工大学资环学院高惠民

长石选矿简介,武汉理工大学资环学院高惠gaohuimin1958,主要内容：,一、概述二、长石的物化性能三、长石的用途四、产品质量要求五、长石选矿加工工艺六、选矿加工实例七、市场需求预测,一、概述,长石是由钾、钠、钙、钡的铝硅酸盐组成的一族矿物。主要化学成分为SiO2，Al2O3，CaO，K2O，Na2O。长石族矿物是自然界最主要的造岩矿物，占地壳矿物组成的50%60左右。长石族矿物广泛产于各种成因类型的岩石中，为岩浆岩和变质岩的主要造岩矿物。由于长石作为造岩矿物，在大多数情况下难与其它矿物分离，因而具有工业意义的长石矿床，只有结晶巨大而易于分离的伟晶岩矿床。,1.长石的种类按其化学成份和结晶特征，可以分为两个亚族：钾钠长石和斜长石亚族。（1）钾钠长石亚族系由钾长石分子和钠长石分子组成。自然界产出的钾长石都混有钠长石，所以常称的钾长石，都属于钾钠长石，常见的钾钠长石种类：透长石，（K，Na）AlSi3O8，含钠长石的分子可达50，KNa11正长石，（K，Na）AlSi3O8，含钠长石的分子可达30，KNa21微斜长石，（K，Na）AlSi3O8，含钠长石的分子可达20，KNa41,（2）斜长石亚族系由钠长石分子与钙长石分子组成，两者可以任何比例混合组成连续的类质类象系列。可分为钠长石、更长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石等六种。其中：钠长石，含钙长石分子010，产于伟晶岩、细晶岩、片晶岩中。钙长石，含钙长石分子90100，产于辉长岩及相关岩石中。,2.长石的化学成分在玻璃、陶瓷工业中有使用价值的长石种属主要为微斜长石、正长石和钠长石。钾长石的理论化学成分为：K2O16.90，Al2O318.40，SiO2，64.70（其中：正长石常含有钠长石，多者可达30；微斜长石是较纯的钾长石，但它含有钠长石，多者可达20）钠长石的理论化学成分为：Na2O11.80%，Al2O319.50，SiO2，68.70但纯的钠长石少见，Na2O的含量常低于理论值，并含有K2O、CaO等。,二、长石的物化性能,长石族矿物一般为白、灰白、浅肉红色，玻璃光泽，解理发育，硬度为66.5，密度为2.52.7g/cm3。作为重要的工业原料，长石的熔点、熔融间隔、熔体的粘度等具有重要的应用意义。,1.熔点和熔融间隔钾长石的熔点为1290，钠长石为1215，钙长石为1552，钡长石为1715。熔融间隔比较宽也是长石的优良工艺性能之一，长石组分含量不同，熔融间隔也不一样。钾微斜长石在11601180时呈液态，至12101280时才完全熔融。,2.熔融液粘度长石熔融时，熔融粘度取决于矿石的矿物组成、化学成分及熔融温度。在同一温度下钾长石熔融液比钠长石熔融液粘度大，而且随着温度增高，钠长石熔融液迅速成为粘度小而易稀释的流体，使陶瓷坯体变形。由于钾长石熔点不高，熔融间隔时间长，熔融液粘度高等优点，故在工业上利用较之其它长石更广,3.化学稳定性钾长石玻璃和钠长石玻璃均具有高度的化学稳定性，除高浓度的硫酸和氢氟酸外，不受其它任何酸、碱的腐蚀。4.助熔性长石熔融体对其它物质有助熔作用，其助熔能力与温度及长石种类有关。钠长石熔融体对石英的助熔作用大于钾长石熔融体。5.易磨性和可碾性长石的解理发育，有较好的易磨性和可碾性。,三、长石的用途,长石主要用于玻璃和陶瓷行业。长石在玻璃工业中的用量占长石的5060%，陶瓷工业中的用量占30，其余用在填料和其它部门。1.玻璃熔剂长石是玻璃混合料的成分之一。主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，以减少碱的用量。长石熔融后变成玻璃过程比较慢，结晶能力小，可防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。调节玻璃粘度。一般作玻璃的混合料等用钾长石和钠长石。长石还可作玻璃纤维原料。,2.陶瓷坯体原料烧成前起瘠性原料作用，减少坯体干燥收缩变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。烧成时作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，加速莫来石的形成，使坯体致密而减少空隙，提高其机械强度和介电性能，提高坯体的透光性。掺入量一般在20左右。3.陶瓷釉料釉料主要由长石、石英和粘土原料组成，其中长石含量可达1035。在陶瓷工业中（坯料和釉料）主要是用钾长石。由于长石的熔剂作用，使釉料熔融充分。长石釉光泽好，釉面平滑透明。,4.搪瓷原料用长石和其它矿物原料掺配制成珐琅。长石的掺配量通常为2030。5.磨料制作磨轮时用作陶质胶结物组分，其含量为28306.其他含钾高的长石可用作提取钾肥的原料。生产白水泥的原料之一。造纸、耐火材料、机械制造、涂料、电焊条等作填料,四、产品质量要求,1.玻璃工业长石块和长石粉的质量要求（）优等品：Fe2O30.10，Al2O318.00，K2O+Na212.00，SiO265.00一级品：Fe2O30.20，Al2O316.00，K2O+Na211.00，SiO270.00二级品：Fe2O30.35，Al2O315.00合格品：Fe2O30.50，Al2O314.00水分：干法加工1，湿法加工5粒度：0.6mm，优等品0.1mm粒级13.00，K2O10.00合格品：Fe2O3+TiO20.50，TiO20.10，K2O+Na2O10.00，K2ONa2O,钠长石优等品：Fe2O3+TiO20.15，TiO20.03，K2O+Na210.00，Na2O9.00一级品：Fe2O3+TiO20.25，TiO20.05，K2O+Na29.00，Na2O8.00合格品：Fe2O3+TiO20.50，TiO20.10，K2O+Na2O8.00，Na2OK2O,五、长石选矿工艺,根据长石矿床种类和性质不同，而采用不同的选矿方法。一般是手选后破碎、磨矿，然后采用磁选除去铁矿物。近年来，随着长石矿的减少，质量下降，对产品的质量要求不断提高，以及矿山综合回收的发展，引入了重选、浮选、高梯度磁选等较复杂的分选作业，从而达到除去石英、云母、含铁钛等伴生矿物。,选矿原则流程：（1）伟晶岩中产出的优质长石手选破碎磨矿（或水碾）分级产品（2）风化花岗岩中的长石洗矿破碎磨矿分级浮选（除铁、云母；石英、长石分离）脱水产品（3）细晶岩中的长石（一般含有云母、铁质等）破碎磨矿筛分磁选（4）长石质砂矿水洗脱泥筛分（或浮选分离石英等）,六、选矿加工实例,1.湖北长石矿主要矿物为：微斜长石（39.9）、钠长石（19.6）、石英（32.8）、云母（7.8），含少量片岩碎屑、石榴石及连生体矿物。试验回收：长石、石英及云母试验流程见图1。试验指标：K2O和Na2O含量由7.27，提高到12.12；Fe2O3由0.42，下降到0.15,图1湖北长石综合回收长石、石英的选矿工艺流程,2.某长石厂选矿工艺流程以伟晶岩产出的长石矿加工成日用陶瓷用长石粉。原加工流程为：手选破碎水碾分级脱水产品为提高产品档次，主要解决除铁，提高生产能力，对长石生产工艺进行技术改造。经试验研究推荐如图2工艺流程。长石精矿Fe2O3含量由0.27，下降到0.10，产率达86.11。,图2某长石厂选矿工艺流程,3.江西某半风化花岗岩长石选矿工艺流程原矿为半风化型伟晶花岗岩，经洗矿筛分生产建筑用砂后的废弃废石。其中K2O和Na2O含量为6.61，Fe2O33.75左右。采用洗矿分级、磨矿分离、重选、预磁选和高强磁精选分离的加工工艺流程（图3），获得K2O+Na2O含量为12.32，Fe2O30.09左右的优质钾、钠长石精矿。,图3半风化伟晶花岗岩生产长石精矿工艺原则流程,4.美国长石生产典型流程图,图4美国长石生产典型流程图,七.长石选矿发展方向,选矿势在必行，重选、磁选、浮选及联合流程石英长石分离建设大型选矿厂，实现规模效益实现产品系列化、标准化,八、市场需求预测,长石总体为供不应求，其原因为：国内大型优质长石矿床较少，资源短缺；建筑业发展快，对建筑材料需求量很大；高档陶瓷的需求量加大，导致优质长石的需求量增大；近几年建筑陶瓷出口大增。,1.国内市场国内陶瓷行业长石推算用量：2005年在14704444万吨之间；2006年在17285231万吨之间。玻璃行业中长石