一文了解鉀長(zhǎng)石提純及其在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用
瀏覽： 發(fā)布日期：2019-07-05
1、鉀長(zhǎng)石的選礦提純鐵雜質(zhì)是鉀長(zhǎng)石中主要的有害元素，嚴(yán)重影響其在陶瓷、玻璃等領(lǐng)域的應(yīng)用。我國(guó)可直接開(kāi)采利用的低鐵鉀長(zhǎng)石資源不多，大多數(shù)礦石鐵含量較高，需提純除鐵，才能滿足市場(chǎng)需求。
有效去除鉀長(zhǎng)石中鐵雜質(zhì)前提，是先弄明白鐵雜質(zhì)的賦存形式，鉀長(zhǎng)石中鐵的賦存形式主要有三類：
粗粒的磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦單體和集合體等，赤褐鐵礦集合體分布在鉀長(zhǎng)石粒間，有的呈細(xì)脈狀貫穿在鉀長(zhǎng)石中，這種集合體一般粒度較粗，易于選別；以鐵染形成的氧化鐵淋漓滲透污染鉀長(zhǎng)石的表面，氧化鐵沿著裂縫、礦物間及鉀長(zhǎng)石的解理縫貫入分布，形成鐵的氧化物的薄膜，這種鐵染形成的氧化鐵大大增加了除鐵的難度；含鐵的脈石礦物，例如鐵鈦礦、黑云母、電氣石、角閃石、綠簾石、褐簾石、黃鐵礦等，雖然這類礦物一般含量較低，但對(duì)鉀長(zhǎng)石精礦的質(zhì)量影響較大，而且這類礦物采用傳統(tǒng)的單一加工方法很難去。
目前，鉀長(zhǎng)石主要的選礦提純方法有：色選、水洗、磁選、重選、浮選、酸浸、還原法除鐵、高溫氯化和微生物浸出等，其中工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的為洗礦、磁選、浮選及其聯(lián)合工藝。
（1）洗礦
洗礦適用于產(chǎn)自風(fēng)化花崗巖或長(zhǎng)石質(zhì)砂礦的鉀長(zhǎng)石，主要是去除粘土、細(xì)泥和云母等雜質(zhì)，即可降低鉀長(zhǎng)石礦中Fe2O3含量，又可提高鉀長(zhǎng)石礦中鉀、鈉含量。洗礦工藝常采用振動(dòng)篩或洗礦槽，利用粘土、細(xì)泥、云母粒度細(xì)小或沉降速度小（比重輕），在水流作用下易與粗粒鉀長(zhǎng)石分開(kāi)。
（2）磁選
由于鉀長(zhǎng)石中的鐵礦物、黑云母、角閃石和電氣石等都具有一定的磁性，因此在外加磁場(chǎng)的作用下可與鉀長(zhǎng)石分離。一般地，鉀長(zhǎng)石中這類礦物磁性較弱，只有采用強(qiáng)磁選設(shè)備才能獲得較好的分選效果。
目前，國(guó)內(nèi)用于鉀長(zhǎng)石除鐵的磁選設(shè)備主要有：永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)、永磁筒式中強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)、電磁平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)、電磁感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)、高梯度強(qiáng)磁選機(jī)及超導(dǎo)強(qiáng)磁選機(jī)等。
根據(jù)工藝流程及物料性質(zhì)選擇磁選設(shè)備原則一般為：
優(yōu)先采用永磁磁選機(jī)，只是在質(zhì)量要求較高或永磁磁選設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)的情況，再考慮電磁磁選設(shè)備；先弱磁后強(qiáng)磁；微細(xì)粒時(shí)采用濕式分選；高精度分選時(shí)可采用干式分選；選擇合適的分選粒度，在達(dá)到產(chǎn)品粒度要求的情況下，盡量在較粗的粒度下進(jìn)行除鐵作業(yè)；避免鐵雜質(zhì)的二次混入。
當(dāng)鉀長(zhǎng)石中含有較多磁鐵礦時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮先進(jìn)行一次弱磁選或中磁選，再進(jìn)行強(qiáng)磁選，這樣不僅可以避免強(qiáng)磁選機(jī)的堵塞，還能減少?gòu)?qiáng)磁性礦物的夾雜造成鉀長(zhǎng)石的損失，可采用磁性物回收較充分的濕式逆流型永磁筒式磁選機(jī)實(shí)施。
（3）浮選
一般情況下，鉀長(zhǎng)石礦物中的鐵主要賦存于云母、黃鐵礦、少量赤褐鐵礦和含鐵的堿金屬硅酸鹽（例如石榴子石、電氣石和角閃石）。
通常，在pH值2.5～3.5的酸性條件下，采用胺類陽(yáng)離子捕收劑可浮出云母；在pH值5～6的酸性條件下，采用黃藥類捕收劑可浮選出黃鐵礦等硫化礦物；在pH值3～4的酸性條件下用磺酸鹽類捕收劑可浮選出含鐵硅酸鹽。
（4）磁-浮等聯(lián)合流程
某些高鐵極難選鉀長(zhǎng)石礦，不僅含鐵很高，而且其中部分鐵礦物是以鐵染形式滲透于鉀長(zhǎng)石解理間，對(duì)于這些礦物，如果采用單一選別工藝都不能滿足精礦要求時(shí)，可以采用聯(lián)合流程。
2、鉀長(zhǎng)石在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用特性及市場(chǎng)概況
（1）鉀長(zhǎng)石在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用特性
鉀長(zhǎng)石在陶瓷工業(yè)中做陶瓷坯體配料、陶瓷釉料的用量占30%，其在陶瓷中的應(yīng)用有如下幾個(gè)方面：
鉀長(zhǎng)石既是熔劑原料又是瘠性原料，在坯體中降低燒成溫度又可縮短坯體的干燥時(shí)間，同時(shí)減少坯體干燥時(shí)的收縮和變形。鉀長(zhǎng)石在陶瓷工業(yè)中的用量約占鉀長(zhǎng)石總量的30%。鉀長(zhǎng)石在高溫下，熔化為鉀長(zhǎng)石玻璃，填充坯體顆粒間的空隙，粘結(jié)顆粒使坯體致密，可改善透明度，有助于提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度。鉀長(zhǎng)石玻璃在高溫下是液態(tài)介質(zhì)，能促使石英和高嶺礦物的熔解和相互滲透，促進(jìn)莫來(lái)石結(jié)晶的生成和發(fā)育。鉀長(zhǎng)石的組成中包含有瓷坯中的主要氧化物，因此作為主要原材料可以替代其他工業(yè)原料，降低生產(chǎn)成本。
（2）鉀長(zhǎng)石市場(chǎng)概況
鉀長(zhǎng)石供應(yīng)：隨著陶瓷行業(yè)的大力發(fā)展，鉀長(zhǎng)石資源的大量消耗使得鉀長(zhǎng)石礦儲(chǔ)量不斷減少，開(kāi)采的成本越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)鉀長(zhǎng)石供不應(yīng)求，目前陶瓷工業(yè)用優(yōu)質(zhì)鉀長(zhǎng)石資源從朝鮮、印度等國(guó)家大量進(jìn)口。
鉀長(zhǎng)石企業(yè)：目前鉀長(zhǎng)石的開(kāi)采經(jīng)營(yíng)者以民企為主，我國(guó)鉀長(zhǎng)石礦分布分散，開(kāi)采條件差，起點(diǎn)低，相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較小。鉀長(zhǎng)石行業(yè)集中度低，企業(yè)數(shù)量多，規(guī)模小，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
產(chǎn)業(yè)集聚地：山東省陶瓷產(chǎn)區(qū)主要有淄博和臨沂兩個(gè)地區(qū)，對(duì)鉀長(zhǎng)石的需求量很大，主要來(lái)自山東、江西、河南、湖南、朝鮮等地。河南陶瓷產(chǎn)區(qū)主要集中在內(nèi)黃、鶴壁、汝陽(yáng)、鄭州等地，坯體用鉀長(zhǎng)石主要來(lái)源于河南林州、盧氏縣、洛陽(yáng)宜川縣、登封市。釉料用鉀長(zhǎng)石90%以上來(lái)自湖南平江，少量來(lái)自河南嵩縣。
鉀含量大于11%的高品質(zhì)鉀長(zhǎng)石在全國(guó)各地都有很大的市場(chǎng)空間，低品位的鉀長(zhǎng)石一般就地銷售。未來(lái)幾年隨著國(guó)內(nèi)對(duì)鉀長(zhǎng)石行業(yè)需求的不斷增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)行業(yè)需求還將快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2022年我國(guó)鉀長(zhǎng)石行業(yè)需求量將達(dá)到288.5萬(wàn)噸。
隨著優(yōu)質(zhì)鉀長(zhǎng)石資源的減少，低品位鉀長(zhǎng)石已成為鉀長(zhǎng)石礦加工的主要資源。另外，下游企業(yè)對(duì)鉀長(zhǎng)石精礦品位的要求越來(lái)越高，這勢(shì)必對(duì)鉀長(zhǎng)石礦的加工提出更高的要求，必須盡快提高鉀長(zhǎng)石選礦提純技術(shù)的推廣應(yīng)用。
