长石除铁的方法、设备及案例分析

长石的用途广泛，在玻璃行业可用作配料，降低玻璃原料的熔点、加速熔化速度，提高产量。在陶瓷行业能增加搪瓷的黏度和稳定性。然而，长石矿一般都掺杂着铁杂质，杂质的存在不仅影响长石的纯度、白度和质量，还大大降低了长石的价值。因此，长石除铁是降低生产成本、提高长石质量的重要工序，马虎不得。那么如何去除长石中的铁杂质呢?会用到哪些设备呢?有没有相关的项目案例呢?看完本文你就清楚了。

一、长石除铁的主要方法

1、磁选法

磁选法是利用长石中的铁杂质与长石的磁性差异来完成除铁的。长石经过破碎、磨矿被研磨成细小颗粒，经过脱泥后的矿石进入弱磁 + 强磁的两段磁选作业，去除矿石中的磁性物质。

磁选法适用于矿石内所含矿石具有较强的磁性，可将大部分强磁性的矿石除去。然而，对于一些风化程度高、磨矿易泥化的矿石，强磁选很难将这部分铁矿物除去。因为在磨矿过程中铁矿物易泥化，导致强磁选效果不佳。

2、酸浸法

酸浸法可以溶解长石中的铁矿物。常见的酸类有氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸、草酸等，其中，草酸在长石除铁中被广泛应用，这是因为草酸的酸性强，还原性强于其它无机酸、络合能力好，在溶解铁氧化物方面非常有效。

虽然酸浸法除铁效率高，但酸浸废液中含有大量的铁、铝、钾、镁等金属离子，必须要经过处理，符合国家排放标准后，才能排放。这就在无形中增加了除铁成本。酸浸工艺的条件为：酸浸温度90℃，酸体积分数为40%，反应时间2小时。

3、浮选法

对于风化严重的长石矿，在破碎和磨矿过程中可能会产生大量矿泥，在浮选过程中回导致浮选泡沫粘性大，导致捕收剂选择性低，浮选效果差。另外，浮选工艺的使用条件为：矿石粒度为200目，选用油酸钠作为浮选助剂。

4、联合工艺

以上介绍的三种单一选别工艺各有各的优势，且在处理不同长石矿过程中发挥着不同的作用。但是，对于含铁量高、且其中部分杂质以铁染形式渗透于长石解理缝隙间的长石矿，仅用单一选别工艺是无法达到标准的长石精矿品位的，此时要采用联合工艺。

例如，可以磁选 - 酸浸工艺结合，先通过磁选将磁性强的铁矿去除，再通过酸浸去除剩余铁矿，这样既能保证回收率，也可以降低成本，可谓一举两得。联合工艺能够充分发挥不同除铁方法的优势，提高长石精矿的质量和产量。

三、长石除铁的设备选择

1、破磨设备

在进入选别工艺之前，首先要对长石矿进行破碎、磨矿处理。这一过程中用到的设备包括颚式破碎机(用于粗碎)、圆锥破碎机(用于中碎和细碎)、振动筛(配合破碎系统完成破碎筛分作业)、格子型球磨机(用于一段磨矿)、溢流型球磨机(用于二段磨矿)、分级机或水力旋流器(配合磨矿系统完成磨矿分级作业)。

当完成破碎、磨矿作业后，将进入脱泥阶段。

2、脱泥设备

脱泥阶段要对磨矿造成的泥化物质进行处理，这个阶段会用到脱泥斗。脱泥斗具有结构简单、操作方便等优点，无电机，无动力，维修简单，适合无电力的地方使用。其主要作用是将泥化物质去除，避免这些矿泥影响后续浮选、磁选等选别作业效果。尤其是对于采用胺类捕收剂的浮选作业，矿泥不仅会降低选别效果，还会消耗大量捕收剂。

目前，脱泥斗已在石英砂等非金属矿物的脱泥和分级中得到应用，加工材料包括长石、钾长石等。给矿粒度一般小于2mm，分级粒度为75μm或更细些。

3、选别设备

脱泥后的长石矿将进入选别阶段，磁阶段如果是单一磁选作业，用到的设备是磁选机，如果是磁选+浮选作业，还要增加浮选机、搅拌槽等设备，如果是酸浸工艺，则需要增加浸出槽等设备。

三、长石除铁的案例分析

案例1：湖南某钾长石

杂质类型：以褐铁矿、磁铁矿和黑云母为主，且嵌布粒度较细。

除铁方法：粉磨 - 高梯度磁选工艺。

取得效果：除铁效率在40%以上，高梯度磁选对长石粉的铁含量降低得并不多，但其对长石粉质量的提高却起着重要作用。未经过高梯度磁选除铁的长石粉作釉料时，烧成的陶瓷釉面有黑色铁斑点，而经过高梯度磁选除铁后的长石粉作釉料时，烧成的陶瓷釉面没有黑色铁斑点。

案例2：河南某高铁钾长石

杂质类型：粗粒的赤铁矿、褐铁矿单体、集合体分布在钾长石粒间，有的呈细脉状贯穿在钾长石中，集合体粒度为 0.1 - 0.3mm;铁染形成的氧化铁淋漓渗透污染钾长石的表面，氧化铁沿着裂隙、矿物间及钾长石的解理缝贯入分布。

除铁方法：磁选 - 浮选联合工艺(一次中磁选、两次强磁选、脱泥、一次粗选和四次扫选)，浮选捕收剂为皂化油酸，抑制剂为水玻璃，pH 调整剂为碳酸钠。

取得效果：Fe₂O₃含量可由2.79%降低至0.25%，精矿产率为56.35%。

案例3：江苏东海某钠长石

杂质类型：铁杂质主要赋存于白云母、石榴子石、赤铁矿和薄膜铁中。

除铁方法：擦洗-两段高梯度磁选-浮选工艺，擦洗去除薄膜铁，磁选除去含铁磁选矿物，浮选除去云母、钛铁矿物等含铁非磁性矿物。

取得效果：Fe₂O₃含量由0.36%降低至0.10%，精矿产率为68.77%，可满足玻璃用精白长石原料质量要求。

案例4：湖南衡山某钠长石

杂质类型：云母及含铁弱磁性矿物。

除铁方法：破碎-洗矿-磨矿-分级-永磁预选-高梯度磁选机粗选-高梯度磁选机精选工艺。

取得效果：Fe₂O₃含量由 0.53% 降低至 0.08% 以下，钠长石精矿产品各项指标满足高档日用陶瓷和高档建筑陶瓷生产原料的要求。

四、总结

长石矿除铁常用的方法包括磁选法、浮选法和酸浸法，目前相关工作也在进一步研发和不断进步之中，相信未来将会有更加高效、环保、低成本的方法来解决长石除铁问题。另外，在确定除铁工艺前鑫海建议您先进行选矿试验，制定合理的选矿方案，是项目成功的基石，也是经济效益的保障。