鉀長(zhǎng)石除鐵主要有磁選、酸浸和浮選三種工藝。酸浸工藝雖然除鐵效率高，但除鐵過(guò)程雜質(zhì)較多，增加除鐵成本。浮選工藝主要處理黏土及細(xì)粒級(jí)礦物中的鐵礦物，較硬礦石除鐵效果差，有很大的局限性。磁選工藝流程針對(duì)鉀長(zhǎng)石除鐵效果良好，下面本文采用磁選機(jī)對(duì)某鉀長(zhǎng)石礦進(jìn)行了除鐵提純工藝研究。

一、實(shí)驗(yàn)部分

1、礦石主要元素分析

將鉀長(zhǎng)石進(jìn)行化學(xué)多元素分析，結(jié)果（w/%）為：Al2O3，15.82；SiO2，70.75；MgO，0.03；K2O，9.81；Na2O，2.25；CaO，0.31；Fe2O3，0.92；TiO2，0.02；燒失量，0.89。由礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果可知，礦樣中主要元素是Si、Al、Na、K，次要元素是Fe、Ca、Mg、Ti。對(duì)陶瓷原料而言，礦樣中Fe、Ti的存在影響陶瓷的質(zhì)量，因此在選礦中應(yīng)加以排除。該礦K2O含量較高，達(dá)到9.81%，K2O、Na2O綜合含量達(dá)到12.06%，可作為良好陶瓷原料，但原礦中Fe2O3含量偏高，造成原料白度較低，只達(dá)到9%左右，嚴(yán)重影響其開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

2、礦石礦物組成

該鉀長(zhǎng)石礦含長(zhǎng)石55%左右，含鐵礦物3%~5%；其余為黏土礦物。礦石中含鐵礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、鐵黑云母及白云母中少量赤鐵礦等，大部分鐵礦物都是共生存在。

3、鐵賦存狀態(tài)

鐵以赤、褐鐵礦，磁鐵礦及含鐵礦物，如黑云母、角閃石等狀態(tài)存在。這些鐵礦物或呈單體狀態(tài)、或?yàn)榇盆F礦，以更微細(xì)顆粒嵌布于角閃石的解理縫內(nèi)或黑云母片之間，與這些礦物組成連生體或包體，嵌布于鉀長(zhǎng)石顆粒間，或沿解理縫、微裂隙充填交代。另外，鐵在黏土中和細(xì)粒級(jí)中，顆粒越細(xì)，含量越高。云母在鉀長(zhǎng)石中為重要礦物，多呈鱗片狀，風(fēng)化的易攪拌分散。原礦中鐵主要以磁鐵礦和赤褐鐵礦形式存在，其Fe占有率為90.68%，其余含鐵礦物為云母、角閃石等硅酸鹽礦。

4、選礦方案的確定

強(qiáng)磁除鐵工藝路線具體方法為：原礦經(jīng)過(guò)破碎磨礦到-250μm全通過(guò)，經(jīng)過(guò)38μm標(biāo)準(zhǔn)篩脫泥，篩下的為細(xì)泥，篩上的進(jìn)行磁選機(jī)除掉原礦中含有的少量磁性鐵及在采礦、破碎、磨礦中會(huì)產(chǎn)生的部分機(jī)械鐵；隨后進(jìn)行磁選機(jī)二次除鐵進(jìn)行過(guò)濾。

二、結(jié)果與討論

1、磨礦曲線

磨礦時(shí)間3min內(nèi)，-150μm含量與磨礦時(shí)間呈線性關(guān)系，此過(guò)程中原礦易磨細(xì)；磨礦時(shí)間為3min時(shí)，-150μm含量接近80%；超過(guò)3min，磨礦越來(lái)越難。因此，在保證目的礦物與脈石礦物解離條件下，磨礦細(xì)度-150μm含量不宜超過(guò)80%。

2、磁選機(jī)沖次選擇試驗(yàn)

為降低磁選機(jī)一次除鐵鉀長(zhǎng)石的損失，也便于磁性礦卸礦，考慮用，大沖次達(dá)到拋尾目的。原礦中含磁性礦物較多，在一次中磁拋尾作業(yè)中，選擇采用3mm棒介質(zhì)好，在探索試驗(yàn)時(shí)一次除鐵作業(yè)直接采用3mm棒介質(zhì)。原礦磁選機(jī)沖次試驗(yàn)采用大沖次150次/分條件較好，在尾礦品位變化不大的情況下，其精礦品位高，拋尾量大。

3、磁選機(jī)二次除鐵試驗(yàn)

磁選機(jī)除掉了大部分磁性鐵，剩下含鐵礦物為赤褐鐵礦，所以進(jìn)行高場(chǎng)強(qiáng)對(duì)比試驗(yàn)，沖次為100次/分，磁介質(zhì)為Φ2mm。得出，磁感應(yīng)強(qiáng)度越高，除鐵率也越高，但是產(chǎn)率也越低，綜合考慮，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T時(shí)效果理想。

在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T時(shí)進(jìn)行磁介質(zhì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，磁介質(zhì)越細(xì)，除鐵率越高，但產(chǎn)率也越低，綜合考慮，磁介質(zhì)為2mm時(shí)效果理想，且沖洗更方便。

4、磁選機(jī)三次除鐵試驗(yàn)

二次除鐵后產(chǎn)品含鐵量為0.34%，尚未達(dá)到要求，進(jìn)行磁選機(jī)三次除鐵試驗(yàn)。由于一次、二次除鐵時(shí)均開(kāi)了脈動(dòng)，三次除鐵時(shí)不存在夾雜問(wèn)題，所以三次除鐵時(shí)不開(kāi)脈動(dòng)，即沖次為0，磁介質(zhì)為Φ1.5mm。隨磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，除鐵率也越高，且產(chǎn)率相差不大，故三次除鐵時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度選擇1.5T，產(chǎn)品含鐵量?jī)H為0.07%。

5、磁選機(jī)擴(kuò)大連選試驗(yàn)

三次除鐵時(shí)強(qiáng)磁設(shè)備參數(shù)為：一次除鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度0.4T，沖次150次/分，磁介質(zhì)3mm棒介質(zhì)；二次除鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度1.0T，沖次100次/分，磁介質(zhì)為2mm棒介質(zhì)；三次除鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度1.5T，沖次0次/分，磁介質(zhì)為1.5mm棒介質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)室小試基礎(chǔ)上，完成了三次磁選機(jī)擴(kuò)大連選試驗(yàn)，試驗(yàn)規(guī)模為每小時(shí)處理礦石50kg。連選設(shè)備有：（0.4T）中磁機(jī)，（1.0T）強(qiáng)磁機(jī)，（1.5T）高強(qiáng)磁機(jī)，Φ420×450格子棒磨機(jī)，Φ500×650攪拌桶。對(duì)1試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果（w/%）為：K2O，9.73；Na2O，2.26；Fe2O3，0.07；SiO2，71.72；Al2O3，15.57。白度為65.5%，除鐵率為92.4%。

通過(guò)三次強(qiáng)磁除鐵工藝，產(chǎn)品含鐵量降到0.07%，白度為62%以上，達(dá)到要求。該工藝特點(diǎn)是純磁選除鐵，不添加任何藥劑，環(huán)保。

三、工業(yè)應(yīng)用

通過(guò)擴(kuò)大連選試驗(yàn)，在實(shí)際生產(chǎn)中采用3臺(tái)磁選機(jī)，分別為2000（0.4T）、2000（1.0T）、2000（1.5T），生產(chǎn)指標(biāo)得出，工業(yè)生產(chǎn)的白度為62%~63%，與擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)65.5%相差2百分點(diǎn)。

實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品白度低，主要是因?yàn)榇嬖谶^(guò)磨，-74μm粒級(jí)占16.26%，該粒級(jí)產(chǎn)品白度低，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品白度低。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可避免存在過(guò)磨現(xiàn)像，為了獲得更加理想的除鐵效果，需要對(duì)原生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)。原工藝主要問(wèn)題是細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品除鐵效果差，現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，-74μm粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)高嶺土除鐵專(zhuān)用設(shè)備即磁選機(jī)除鐵，除完鐵后的產(chǎn)品白度為59%。根據(jù)上述試驗(yàn)指標(biāo)，對(duì)原有生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，新工藝流程生產(chǎn)中增加一臺(tái)磁選機(jī)用于細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品除鐵，產(chǎn)品白度為+74μm粒級(jí)白度為68%，-74μm粒級(jí)產(chǎn)品白度為59%。

本文通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粒度分析，發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品白度低于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)白度，主要原因是生產(chǎn)過(guò)程中鉀長(zhǎng)石過(guò)磨，改進(jìn)生產(chǎn)工藝流程后，生產(chǎn)出高品質(zhì)長(zhǎng)石產(chǎn)品，+74μm粒級(jí)產(chǎn)品白度為68%，-74μm粒級(jí)產(chǎn)品白度為59%，解決了原礦過(guò)磨問(wèn)題。