钾长石粉加工工艺,钾长石除铁提纯设备及效果

一、什么是钾长石？ 钾长石（KAlSi3O8）通常也称正长石，属单斜晶系，通常呈肉红色、呈白色或灰色。 密度2.54-2.57g/cm3，比重2.56～2.59g/cm3，硬度6，其理论成分为SiO2 64.7%Al2O3 18.4%，K2O 16.9%。

它具有熔点低（1150 20℃），熔融间隔时间长，熔融粘度高等特点，按照目数、白度及含铁量等参数的不同。

及设备

二、钾长石的用途？ 钾长石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及制钾肥用。 国内钾长石资源丰富，但含铁量超标，因此，钾长石除铁是提纯的关键。 铁是磁性物体，而钾长石是非磁性物质，在磁场中两者很容易分开。 三、钾长石的制粉工艺 钾长石原料一手选一破碎一磨矿一分级一脱水一成品，该流程适用于含铁量低、质量好的原料。 接下来需要将破碎后的钾长石研磨成粉，此时为了防止加工过程中铁对钾长石的污染，在选择磨矿设备时易采用自磨机或者陶瓷球磨机。

设备钾长石除铁

此流程的优点是简单，投资少，产量稳定，该流程的缺点是产品中铁的含量指标难以满足优质陶瓷产品要求。 为了克服上述流程的缺点，巩义市高科机械厂根据石英砂生产与钾长石制粉的相似性对，钾长石制粉工艺进行改进。

改进后的工艺如下： 首先，磨矿设备改为半自磨机，而且是镶嵌高铝板的衬板作为磨机的内衬，从而避免了磨矿过程中钾长石和钢铁的摩擦，而增加钾长石粉中铁的含量。 同时可以向磨机里边添加少量的高铝球来作为研磨介质，来增加产量。

钾长石加工设备

其次，在脱水工艺前增加磁选工艺，实践证明选择我厂生产的平板磁选机除铁效果好，除铁效率能够达90%以上，可以满足高质量的陶瓷制品需求。 巩义市高科机械厂是一家专业的颚式破碎机、自磨机、分级机、脱水筛、平板磁选机等选矿设备生产厂家，我厂拥有小型试验平台，可为客户提供免费的选矿试验。 咨询电话：0371-64318877 0371-56672298钾长石是一种重要的工业原料，而天然钾长石矿石中又普遍含较多的铁质，降低了钾长石的经济价值，也妨碍了它在许多工业领域的应用。 研究表明，酸浸除铁是矿物除铁的一种较好方法，而硫酸除铁提纯钾长石又是比较新的课题，目前这一方面研究并不多。

除铁提纯

本文在常压恒温下分别采用单因素和正交试验研究了硫酸除铁提纯钾长石的工艺条件。 一、试验材料与研究方法 （一）试验材料 试验所用原矿钾长石采自河南洛阳嵩县金都矿业公司，原矿样经球磨机初碎、中碎、细碎处理，过200目（－0.074mm）套筛，备用。 表1 钾长石原矿粉的化学成分（质量分数）／％ （二）研究方法 单因素条件实验：将恒温水浴升温至预定温度后，放入盛有硫酸的烧杯，待烧杯预热至设定温度，加入准确称取的钾长石粉1g，搅拌均匀。 达到设定的反应时间取出烧杯并置于冷水中冷却，此时反应结束。 经水循环式真空泵真空过滤、水洗，直至滤液接近中性，测定滤液中Fe2＋含量，从而得出此次酸浸出铁的浸出率。 依次确定浸出时间、浸出温度和浸出剂硫酸体积分数。 正交试验：为了进一步确定各因素各水平对酸浸除铁效果的影响，采用4因素3水平正交试验对试验条件进行了优化，确定酸浸除铁工艺参数。 二、试验结果及分析 （一）硫酸体积分数与除铁率的关系 酸浸温度为94℃，酸浸时间为210min，研究了硫酸体积分数对除铁率的影响，结果见图1。 图1 硫酸体积分数与除铁率的关系 由图1可见，除铁率随硫酸体积分数的增大呈递增趋势，但是硫酸体积分数增加到一定程度后除铁率增长不明显了。 综合工艺条件和生产成本考虑，硫酸体积分数在40%左右时浸除效果较好。 （二）酸浸时间对酸浸除铁的影响 酸浸温度为94℃，硫酸体积分数为40%时，研究了酸浸时间对除铁率的影响，结果见图2。

工艺及设备

图2 酸浸时间与除铁率的关系 由图2可见，除铁率随酸浸时间的延长呈递增趋势。 酸浸时间超过150min后，除铁率增加趋于平缓，酸浸时间为210min时，除铁率已达到93.2%，因此，确定酸浸时间为210min。 （三）酸浸温度对酸浸除铁的影响 硫酸体积分数为40%，酸浸时间为210min时，研究了酸浸温度对除铁率的影响，结果见图3。 图3 酸浸温度与除铁率的关系 由图3可以看出，随着酸浸温度的升高，除铁率增大，当酸浸温度达到90℃以后，除铁率基本不变，故确定酸浸除铁温度为90℃。 表2 4因素3水平试验设计表 备注：Mi表示该水平3个重复的除铁率之和的平均值。 由表3结果可以看出，在试验条件范围内，采用较大的硫酸浓度、较高的温度和较长的酸浸时间，除铁效果比较好。 在硫酸体积分数为40%，浸出温度为94℃，浸出时间210min条件下，钾长石粉酸浸除铁率达到值，为93.2%。 在硫酸体积分数为40%，反应温度为94℃的条件下，在反应开始阶段，富铁物相的溶解非常快，一段时间后，反应速度趋于平缓；以120min为界，可以将反应过程分为两个阶段。 杨晓杰等人进行高岭土浸出除铁的试验时也发现了铁溶解的两阶段性，并认为，阶段反映样品中存在可溶性的氧化矿物，第二阶段是铝硅酸盐矿物晶格中呈类质同象替代的微量铁质的溶解。 可以看出开始阶段反应速率主要由化学反应速率控制，其后则由扩散作用控制。

Chirizia等人在研究铁的氧化物如赤铁矿的酸浸时发现，溶解过程由表面化学反应控制。 而含铁矿物如黑云母、角闪石等物相中铁质的溶解非常困难。 由此可见，在钾长石粉酸浸除铁开始阶段，主要是大量极细小的富铁矿物颗粒赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等矿物相的溶解，此后，可能主要是微斜长石晶格中微量铁质的溶解。 三、结语 （一）根据硫酸对钾长石粉的酸浸试验，在硫酸体积分数、温度、酸浸时间不相同的时候，铁浸出率也各不相同。 通过单因素试验及其结果可知，在一般情况下，硫酸体积分数越大、温度越高、酸浸时间越长，除铁效果相对好一些。 通过4因素3水平正交试验表明，在硫酸体积分数40%，温度94℃，酸浸时间210 min的优化条件下，得到钾长石粉铁的浸出率为93.2%。

（二）钾长石粉酸浸除铁反应开始时，铁质的溶解速度极快，反应速率主要由化学反应控制；其后的溶解则相对缓慢，反应速率由扩散作用控制。