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1、長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民長石選礦簡介長石選礦簡介武漢理工大學(xué) 資環(huán)學(xué)院 高惠民 ,長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民主要內(nèi)容:一、概述二、長石的物化性能三、長石的用途四、產(chǎn)品質(zhì)量要求五、長石選礦加工工藝六、選礦加工實例七、市場需求預(yù)測長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民一、概述 長石是由鉀、鈉、鈣、鋇的鋁硅酸鹽組成的一族礦物。主要化學(xué)成分為SiO2,Al2O3,CaO,K2O,Na2O。 長石族礦物是自然界最主要的造巖礦物,占地殼礦物組成的50%60左右。長石族礦物廣泛產(chǎn)于各種成因類型的巖石中,為巖漿巖和變質(zhì)巖的主要造巖礦物。 由于長石作為造巖礦物,在大多數(shù)情況下難與其它礦物分離
2、,因而具有工業(yè)意義的長石礦床,只有結(jié)晶巨大而易于分離的偉晶巖礦床。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民1. 長石的種類 按其化學(xué)成份和結(jié)晶特征,可以分為兩個亞族:鉀鈉長石和斜長石亞族。(1)鉀鈉長石亞族 系由鉀長石分子和鈉長石分子組成。自然界產(chǎn)出的鉀長石都混有鈉長石,所以常稱的鉀長石,都屬于鉀鈉長石,常見的鉀鈉長石種類: 透長石, (K,Na)AlSi3O8,含鈉長石的 分子可達50, KNa11 正長石, (K,Na)AlSi3O8,含鈉長石的 分子可達30, KNa21 微斜長石,(K,Na)AlSi3O8,含鈉長石的 分子可達20, KNa41長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民(2)斜
3、長石亞族 系由鈉長石分子與鈣長石分子組成,兩者可以任何比例混合組成連續(xù)的類質(zhì)類象系列??煞譃殁c長石、更長石、中長石、拉長石、培長石、鈣長石等六種。其中: 鈉長石,含鈣長石分子 010,產(chǎn)于偉晶巖、細晶巖、片晶巖中。 鈣長石,含鈣長石分子 90100,產(chǎn)于輝長巖及相關(guān)巖石中。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民2.長石的化學(xué)成分 在玻璃、陶瓷工業(yè)中有使用價值的長石種屬主要為微斜長石、正長石和鈉長石。 鉀長石的理論化學(xué)成分為: K2O 16.90,Al2O3 18.40, SiO2,64.70 (其中:正長石常含有鈉長石,多者可達30;微斜長石是較純的鉀長石,但它含有鈉長石,多者可達20) 鈉長石
4、的理論化學(xué)成分為: Na2O 11.80%, Al2O3 19.50, SiO2,68.70 但純的鈉長石少見, Na2O的含量常低于理論值,并含有K2O、 CaO 等。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民二、長石的物化性能 長石族礦物一般為白、灰白、淺肉紅色,玻璃光澤,解理發(fā)育,硬度為66.5,密度為2.52.7g/cm3。 作為重要的工業(yè)原料,長石的熔點、熔融間隔、熔體的粘度等具有重要的應(yīng)用意義。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民1. 熔點和熔融間隔 鉀長石的熔點為1290,鈉長石為1215 , 鈣長石為1552 ,鋇長石為1715 。 熔融間隔比較寬也是長石的優(yōu)良工藝性能之一,長石組分
5、含量不同,熔融間隔也不一樣。鉀微斜長石在11601180 時呈液態(tài),至12101280 時才完全熔融。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民2.熔融液粘度 長石熔融時,熔融粘度取決于礦石的礦物組成、化學(xué)成分及熔融溫度。在同一溫度下鉀長石熔融液比鈉長石熔融液粘度大,而且隨著溫度增高,鈉長石熔融液迅速成為粘度小而易稀釋的流體,使陶瓷坯體變形。由于鉀長石熔點不高,熔融間隔時間長,熔融液粘度高等優(yōu)點,故在工業(yè)上利用較之其它長石更廣長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民3.化學(xué)穩(wěn)定性 鉀長石玻璃和鈉長石玻璃均具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,除高濃度的硫酸和氫氟酸外,不受其它任何酸、堿的腐蝕。4.助熔性 長石熔融體對其
6、它物質(zhì)有助熔作用,其助熔能力與溫度及長石種類有關(guān)。鈉長石熔融體對石英的助熔作用大于鉀長石熔融體。5.易磨性和可碾性 長石的解理發(fā)育,有較好的易磨性和可碾性。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民三、長石的用途 長石主要用于玻璃和陶瓷行業(yè)。長石在玻璃工業(yè)中的用量占長石的5060%,陶瓷工業(yè)中的用量占30,其余用在填料和其它部門。1.玻璃熔劑 長石是玻璃混合料的成分之一。主要用來提高玻璃配料中的氧化鋁含量,降低玻璃生產(chǎn)中的熔融溫度和增加堿含量,以減少堿的用量。 長石熔融后變成玻璃過程比較慢,結(jié)晶能力小,可防止在玻璃形成過程中析出晶體而破壞制品。調(diào)節(jié)玻璃粘度。 一般作玻璃的混合料等用鉀長石和鈉長石。長
7、石還可作玻璃纖維原料。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民2.陶瓷坯體原料 燒成前起瘠性原料作用,減少坯體干燥收縮變形,改善干燥性能,縮短干燥時間。 燒成時作為熔劑降低燒成溫度,促使石英和高嶺土熔融,加速莫來石的形成,使坯體致密而減少空隙,提高其機械強度和介電性能,提高坯體的透光性。摻入量一般在20左右。3.陶瓷釉料 釉料主要由長石、石英和粘土原料組成,其中長石含量可達1035。在陶瓷工業(yè)中(坯料和釉料)主要是用鉀長石。 由于長石的熔劑作用,使釉料熔融充分。長石釉光澤好,釉面平滑透明。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民4.搪瓷原料 用長石和其它礦物原料摻配制成琺瑯。長石的摻配量通常為2030
8、。5.磨料 制作磨輪時用作陶質(zhì)膠結(jié)物組分,其含量為 28306.其他 含鉀高的長石可用作提取鉀肥的原料。 生產(chǎn)白水泥的原料之一。 造紙、耐火材料、機械制造、涂料、電焊條等作填 料長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民四、產(chǎn)品質(zhì)量要求1.玻璃工業(yè)長石塊和長石粉的質(zhì)量要求()優(yōu)等品:Fe2O30.10 ,Al2O318.00, K2O+Na212.00,SiO265.00一級品:Fe2O30.20 ,Al2O316.00, K2O+Na211.00,SiO270.00二級品:Fe2O30.35 ,Al2O315.00合格品:Fe2O30.50 ,Al2O314.00水分:干法加工 1,濕法加工 5粒
9、度:0.6mm,優(yōu)等品0.1mm粒級15; 一級品14.00,K2O 12.00一級品:Fe2O3+ TiO2 0.25 ,TiO2 0.05, K2O+Na213.00,K2O 10.00合格品:Fe2O3+ TiO2 0.50 ,TiO2 0.10, K2O+Na2O10.00,K2O Na2O長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民鈉長石優(yōu)等品:Fe2O3+ TiO2 0.15 ,TiO2 0.03, K2O+Na210.00,Na2O 9.00一級品:Fe2O3+ TiO2 0.25 ,TiO2 0.05, K2O+Na29.00, Na2O 8.00合格品:Fe2O3+ TiO2 0.5
10、0 ,TiO2 0.10, K2O+ Na2O 8.00, Na2O K2O長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民五、長石選礦工藝 根據(jù)長石礦床種類和性質(zhì)不同,而采用不同的選礦方法。一般是手選后破碎、磨礦,然后采用磁選除去鐵礦物。 近年來,隨著長石礦的減少,質(zhì)量下降,對產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高,以及礦山綜合回收的發(fā)展,引入了重選、浮選、高梯度磁選等較復(fù)雜的分選作業(yè),從而達到除去石英、云母、含鐵鈦等伴生礦物。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民選礦原則流程:(1)偉晶巖中產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)長石 手選 破碎 磨礦(或水碾) 分級 產(chǎn)品(2)風(fēng)化花崗巖中的長石 洗礦 破碎 磨礦 分級 浮選(除鐵、云母;石英、長
11、石分離) 脫水 產(chǎn)品 (3)細晶巖中的長石(一般含有云母、鐵質(zhì)等) 破碎 磨礦 篩分 磁選(4)長石質(zhì)砂礦 水洗脫泥 篩分(或浮選分離石英等)長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民六、選礦加工實例1.湖北長石礦 主要礦物為:微斜長石(39.9)、鈉長石(19.6)、石英(32.8)、云母(7.8),含少量片巖碎屑、石榴石及連生體礦物。 試驗回收:長石、石英及云母 試驗流程見圖1。試驗指標: K2O和 Na2O 含量由7.27,提高到12.12; Fe2O3由0.42,下降到0.15長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民原礦磨礦擦洗篩 分脫泥云母浮選 礦泥云母浮選云母濃縮長石浮選長石掃選石英(圖1
12、湖北長石綜合回收長石、石英的選礦工藝流程長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民2.某長石廠選礦工藝流程 以偉晶巖產(chǎn)出的長石礦加工成日用陶瓷用長石粉。原加工流程為: 手選 破碎 水碾 分級 脫水 產(chǎn)品 為提高產(chǎn)品檔次,主要解決除鐵,提高生產(chǎn)能力,對長石生產(chǎn)工藝進行技術(shù)改造。經(jīng)試驗研究推薦如圖2工藝流程。 長石精礦 Fe2O3含量由0.27,下降到 0.10,產(chǎn)率達86.11。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民原礦脫泥粗碎細碎磨礦螺旋分級弱磁選高梯度磁選脫水產(chǎn)品圖2 某長石廠選礦工藝流程長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民3.江西某半風(fēng)化花崗巖長石選礦工藝流程 原礦為半風(fēng)化型偉晶花崗巖,經(jīng)洗礦篩分
13、生產(chǎn)建筑用砂后的廢棄廢石。其中K2O和 Na2O 含量為6.61,F(xiàn)e2O3 3.75左右。 采用洗礦分級、磨礦分離、重選、預(yù)磁選和高強磁精選分離的加工工藝流程(圖3),獲得K2O+Na2O 含量為12.32,F(xiàn)e2O30.09左右的優(yōu)質(zhì)鉀、鈉長石精礦。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民原礦(半風(fēng)化偉晶巖)選擇性磨礦洗礦分級建筑用砂洗泥廢石重選細泥(回收絹云母)預(yù)磁選泥礦高強磁選磁尾(回收二、三級長石)優(yōu)質(zhì)長石精礦圖3 半風(fēng)化偉晶花崗巖生產(chǎn)長石精礦工藝原則流程長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民原礦脫泥云母浮選云母粗碎中碎磨礦磁選陶瓷級長石 長石、石英分離 浮選篩分細磨尾礦4.美國長石生產(chǎn)典
14、型流程圖圖4 美國長石生產(chǎn)典型流程圖長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民七.長石選礦發(fā)展方向選礦勢在必行,重選、磁選、浮選及聯(lián)合流程石英長石分離建設(shè)大型選礦廠,實現(xiàn)規(guī)模效益實現(xiàn)產(chǎn)品系列化、標準化長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民八、市場需求預(yù)測長石總體為供不應(yīng)求,其原因為:國內(nèi)大型優(yōu)質(zhì)長石礦床較少,資源短缺;建筑業(yè)發(fā)展快,對建筑材料需求量很大;高檔陶瓷的需求量加大,導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)長石的需求量增大;1.近幾年建筑陶瓷出口大增。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民1.國內(nèi)市場國內(nèi)陶瓷行業(yè)長石推算用量:2005年在14704444萬噸之間;2006年在17285231萬噸之間。玻璃行業(yè)中長石推算用量(不含瓶罐玻璃的用量):61萬噸(2006年)2006年國內(nèi)長石的推算用量在1789萬噸以上。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民2.出口市場臺灣市場馬來西亞市場印度尼西亞市場我國長石出口方向主要向像臺灣、馬來西亞等當?shù)夭痪哂械蛢r和高品位的陶瓷坯料材料的國家和地區(qū)長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民從長石市場的供需關(guān)系和不斷上漲的價格反映出長石供給量不足,特別是有規(guī)模的優(yōu)質(zhì)長石粉嚴重短缺,市場前景廣闊。長石選礦-武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院高惠民謝 謝