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1、 1安徽某地长石石英砂矿除铁选别试验研究华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司王宽 靳恒洋 彭小敏 陈玉花摘要：安徽某地长石矿经过处理后,长石中铁平均含量为 0.4558%,经其他单位进行磁 选除铁试验，难以达到铁含量0.2%。华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心 有限公司采用磁选-浮选工艺流程对该矿进行除铁选别试验，在 MD 浮选捕收剂用量为 800 克克/ /吨原矿吨原矿时，选别后，长石精矿平均产率为 78.35%，长石精矿中铁含量降至平均 0.1440%，得到了满意的除铁效果。 关键词：长石关键词：长石 除铁除铁 浮选浮选 捕收剂捕收剂1 1、前言、前言长石是地壳中
2、最丰富的矿产之一，在一些沉岩层中和几乎所有火成岩中都有产出。我国长石资源丰富。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。一般情况下,纯长石在自然界中很少存在，长石中赋存的有害矿物主要是铁矿物。其他杂质矿物有粘士、石英、云母、石榴石、电气石及绿柱石等。安徽某矿业公司为了开发安徽某地长石矿资源，因该长石矿原矿中含铁2%，经初步处理后长石中铁含量仍为为 0.4%-0.6%，超过国家标准，曾委托其他单位进行过磁选试验，效果不理想，难以达到铁含量0.2%，故委托华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司对该长石进行除铁选别试验,为该矿地质详查提供技术依据。试验研究的主
3、要内容有：对该公司提供的编号为 X1X20 的长石矿样进行除铁选别试验，委托方要求选别样品粒度为-80 目（-0.18 mm）通过率 95%1 时，经选别，长石精矿中铁含量0.2%。 经一系列选别试验，取得了满意的技术指标：编号 X1X20 长石样品给矿铁平均含量为 0.4558%。采用弱磁选-浮选工艺流程，在2MD 浮选捕收剂用量为 800克克/ /吨原矿吨原矿时，经除铁选别后，长石精矿平均产率为 78.35%，长石精矿中铁含量平均为 0.1440%，取得了满意的选别指标。 （个别精矿指标详见表 8）。2 2长石原矿长石原矿该长石矿属于风化花岗岩型砂（砾）矿床，呈砂（砾）状，黄灰色，砂粒径多
4、为 1mm15mm，表面黏着泥土和云母等矿物碎屑。矿体出露地表，用挖掘机直接采矿。试验用长石矿样由该公司初步加工后提供给我中心。2.12.1选别用长石矿给矿制备选别用长石矿给矿制备由于该钾长石矿石中含有泥土等杂质，直接选矿效果差。铁等杂质含量高，主有益元素钾、钠、铝含量偏低，选别前必须对样品进行擦洗除去杂质。擦洗前先用锷式破碎机将钾长石矿物颗粒碎到小于 1cm，放在摩擦洗矿机中摩擦碎解 10 分钟，使矿物表面净化；用间距 1mm 的条形筛筛分已经擦洗的矿石，筛上物用清水洗净后晒干作为选矿除铁用样品。该公司提供编号为 X1X20 的长石样品为选别（除铁）样品。其中编号 X1X5 样品未经磨矿，每
5、个样品约重约 2500 克左右, 目测粒度为 0mm1.5mm 较粗，而编号 X6X20 样品经磨矿，每个样品重量在 380-390 克，粒度较细。2.22.2给矿密度给矿密度随机选取所送样品中编号为 X3 及 X16 的样品为该种样品代表，采用比重瓶测定该给矿密度，测定结果见表 1。3表表 1 1 原矿密度测定结果样品编号X3X16 密度（g/cm3）2.4972.509表 1 密度测定结果表明：所提供的样品，虽然目测粒度差别较大，但其密度基本相同。2.32.3给矿粒度给矿粒度编号 X1X5 样品粒度较粗。编号 X6X20 粒度较细。随机选取编号为 X1 及 X6 的样品为该种样品代表进行原
6、矿粒度筛析。编号X1 给矿粒度筛析见表 2；编号 X6 给矿粒度筛析见表 3。表表 2 2 编号 X1 给矿粒度筛析结果产 率(%)细 度 (mm)个 别累 积+1.500.00 -1.50 +0.903.003.00 -0.90 +0.4526.8029.80 -0.45 +0.1822.2552.05 -0.18 +0.09818.7670.81 -0.098 +0.076 6.3677.17 -0.076 +0.0455.0082.17 -0.045 +0.03851.8584.02 -0.0385 15.98100.00表 2 编号 X1 给矿粒度筛析结果表明：编号 X1 样品-0.1
7、8mm 通过率为 47.95%，编号 X1X5 样品需寻找合适磨矿粒度才可进行选别。表表 3 3 编号 X6 给矿粒度筛析结果产 率(%)细 度 (mm)个 别累 积 +0.450.00 -0.45 +0.183.80 3.80 -0.18 +0.09816.8420.64 -0.098 +0.0768.0028.644-0.076 +0.0458.2536.89 -0.045 +0.03853.5040.39 -0.0385 59.61100.00表 3 编号 X6 给矿粒度筛析结果表明：编号 X6 样品粒度较细， -0.18mm 通过率为 96.2%。编号 X6X20 样品可直接进行选别。
8、2.42.4编号编号 X1X1X20X20 样品给矿分析样品给矿分析编号 X1X20 样品给矿送至中钢集团马鞍山矿山研究院国家冶金工业铁精矿质量监督检测中心进行主要元素的化学分析。主要元素的化学分析结果见表 4：表表 4 4 X1X20 长石给矿化学分析结果样品编号K2ONa2OFeAl2O3TiO2SiO2 X16.693.240.547815.850.10374.12 X27.163.280.437815.840.09870.90 X36.583.350.620815.850.12470.24 X46.843.310.418215.850.12872.67 X57.103.260.4094
9、15.840.10672.18 X67.663.400.404215.820.07069.82 X77.703.420.484215.820.07472.80 X87.243.330.463915.840.07472.80 X98.003.500.484215.800.07267.66 X107.513.600.425215.810.06569.06 X117.853.460.432615.810.06568.11 X127.563.420.489815.820.07670.43 X137.593.320.411215.830.07069.85 X147.843.410.422015.810.
10、06969.14 X157.443.290.473615.830.06871.21 X167.763.400.437615.820.07870.57 X177.743.390.418015.820.06970.64 X187.583.420.447015.820.07670.13 X197.713.510.424615.820.07766.99 X207.343.430.464115.830.07772.32 平均7.443.390.455815.820.08270.58表 4 编号 X1X20 长石给矿化学分析结果表明：该长石给矿中铁含量最高为 0.62%，最低为 0.40%，平均为 0.4
11、558%。53 3长石矿样除铁选别试验长石矿样除铁选别试验3.13.1磨矿粒度磨矿粒度编号 X1X5 样品需寻找合适磨矿粒度才可进行选别。将编号X1X5 样品分别均匀取出 650 克，混合均匀后制成混合矿样共 3250克，进行不同磨矿时间矿物粒度筛析，以确定适宜的磨矿时间，以满足委托方要求。因所提供的矿样较少，为节省矿样，根据以往经验选择从 4 分钟开始磨矿。每次取混合矿样 400 克，加 200ml 水，加入为型号为 XMQ-67 型，规格为 240X90 锥型球磨机磨矿。磨矿的时间与粒度关系见表 5。表表 5 5 磨矿时间与粒度关系磨矿时间(min)粒度（-0.18mm）%463.25 4
12、30”76.77 588.01 530”95.10 698.57 630”99.10表 5 磨矿时间与粒度关系表明：磨矿时间 5 分 30 秒时，编号X1X5 混合样-0.18mm 通过率为 95.1%，既可满足选别条件。3.23.2除铁浮选捕收剂筛选除铁浮选捕收剂筛选我中心多年来对山东、安徽、福建、江西、江苏等地的长石除杂、长石与石英分离，石英除杂及三石（蓝晶石、红柱石、硅线石）等非金属矿物的选别有过深入的试验研究。研制出多种非金属矿浮选捕收剂及除杂捕收剂，为寻找更适合于该长石矿除铁浮选捕收剂,对除铁浮选捕收剂进行了筛选试验。试验以编号 X2 矿样为对象（给6矿铁含量 0.4378%） ，进
13、行了不同浮选捕收剂除铁选别平行对比试验，以便筛选出适合于该长石除铁浮选捕收剂。试验采用一次磁选一次浮选流程。磁选磁场强度为 120KA/MKA/M，磁选中肉眼可观察到有极微量的铁矿物，磁选铁矿物产率忽略不计（下同） 。浮选在 0.5 升浮选槽中进行，浮选捕收剂用量均为 800克克/ /吨原矿吨原矿，浮选时间均为 8 分钟，浮选温度为室温。选别试验工艺流程见图 1；选别试验结果见表 6：表表 6 6 不同除铁捕收剂选别试验结果捕收剂种类产品名称产率（）铁含量铁回收率（）MKY精矿76.850.110219.30MD精矿78.380.101318.10MDC精矿77.530.136024.08MP
14、-28精矿75.230.115619.86表 6 不同除铁捕收剂选别试验结果表明：采用一次磁选一次浮选流程，在相同捕收剂用量下, 编号 X2 矿样经选别，四种捕收剂均可将精矿中铁含量选至 0.2%以下，而 MD 捕收剂选别所得的长石精矿产率最高，精矿中铁含量最低，除铁效果优于其它几种药剂。选择 MD 为该长石的浮选除铁捕收剂。磁选 120KA/MKA/M浮选 8给 矿磨矿 -0.18 mm 95.1%3 捕收剂 800g/t7精 矿 尾 矿图图 1 1 不同除铁捕收剂选别试验工艺流程图3.33.3浮选捕收剂用量试验浮选捕收剂用量试验在确定了 MD 捕收剂为该长石矿除铁浮选捕收剂后，进行了 MD
15、捕收剂用量浮选试验，以便确定 MD 捕收剂最佳用量。试验以编号X3 矿样为对象（给矿铁含量 0.6208%） ，采用图 1 所示工艺流程，进行了 MD 捕收剂用量试验，磁选后进行浮选，MD 捕收剂用量分别为1000、800、600、400克克/ /吨给矿，吨给矿，浮选温度为室温。选别试验结果见表 7。表表 7 7 MD 捕收剂用量选别试验结果捕收剂用量克/吨原矿产品名称产 率（）铁含量（）铁回收率（）400精矿79.850.213427.34600精矿78.380.191324.15800精矿76.840.166020.551000精矿74.230.161119.26表 7 MD 捕收剂用量选别试验结果表明：随着药剂用量的增加，长石精矿产率及铁含量逐步下降。在 MD 捕收剂用量为 600克克/ /吨给矿吨给矿时，长石精矿中铁含量0.2%，但与 0.2%过于接近，工业生产难以保证选别后精矿铁含量不超标；在 MD 捕收剂用量为 1000克克
