1、前言
花崗巖是火成巖的一種，在地殼上分布廣泛，是巖漿在地殼深處逐漸冷卻凝結成的結晶巖體，主要成分是石英、長石和云母。一般呈黃色、肉紅~粉紅色，也有灰白色的，因質(zhì)地堅硬，色澤美麗，主要用作建筑石材。根據(jù)花崗巖中富含長石和石英的特點，本文探討選礦分離工藝，將石英和長石從中提取出來，應用于玻璃、陶瓷領域，使其具有一種新的工業(yè)價值，鑒于花崗巖資源分布的廣泛性，將極大的降低傳統(tǒng)建材行業(yè)對石英長石礦山資源的依賴程度，具有重要的科技意義和社會意義。
本文以國內(nèi)某地一種典型的花崗巖礦為例，通過試驗，最終得到石英和長石產(chǎn)品的質(zhì)量如下：
石英：產(chǎn)率γ=24.79%， SiO2=99.33%，Al2O3=0.17%，F(xiàn)e2O3=0.018%； 長石：產(chǎn)率γ=48.49%， K2O +Na2O =12.55%；Fe2O3 =0.28%；Al2O3 =18.42% 石英達到優(yōu)質(zhì)浮法汽車玻璃及超白器皿玻璃用硅質(zhì)原料的質(zhì)量要求，長石達到玻璃、陶瓷等行業(yè)的要求。
2、試驗樣品
試驗用原礦為國內(nèi)某地花崗巖礦，有一定程度的風化，似斑狀產(chǎn)出。肉眼觀察可見肉紅色鉀長石與灰白色石英及少量黑色云母伴生，表面及縫隙處有部分泥質(zhì)及膠結物，外觀呈褐紅黑色。主要礦物成分為石英礦物（含量30%～40%），長石（含量55%～60%），黑云母（含量1%～2%），其它雜質(zhì)礦物約占1%～5%。 原礦多元素化學分析結果見表1。
化學分析結果表明，原礦用作石英礦，SiO2含量偏低，其它雜質(zhì)偏多；用作長石礦，Al2O3、K2O、Na2O含量偏低，F(xiàn)e2O3含量偏高。如不經(jīng)過選礦處理，無法得到工業(yè)運用。
3、選礦試驗研究
針對原礦的性質(zhì)，結合試驗的目標，確定試驗工藝流程圖見圖一。
3.1“破碎—篩分—分級”試驗
主要目的在于控制產(chǎn)物的粒級符合使用要求，采用三段一閉路流程進行粉碎，并通過蚌埠玻璃設計院研發(fā)的水力分級設備控制試樣中的過粉碎粒級含量，最后得到的試樣粒級分布為：+0.71mm =0；-0.71+0.1mm =99.03%；-0.1mm=0.97%，滿足玻璃、陶瓷原料對粒度控制的要求。
3.2磁選試驗
原礦Fe2O3含量高達1.46%，磁性礦物主要為褐鐵礦、赤鐵礦、（黑）云母等伴生弱磁性礦物，還有破碎過程中帶入的機械鐵。磁選試驗條件及結果見表2。
表2 磁選實驗條件及結果
試樣經(jīng)過兩次磁選后Fe2O3含量降至0.22%。磁選作業(yè)降鐵效果非常明顯。
3.3浮選試驗
浮選是利用石英和長石、云母類礦物在不同環(huán)境中的ξ電位的差異，借助表面活性劑有選擇性地吸附在長石、云母類礦物表面，使該類礦物表面產(chǎn)生疏水性并與氣泡粘附上浮，從而實現(xiàn)二者的分離。
3.3.1粗（浮）選
在長石和石英的粗（?。┻x分離中，先將長石從礦物中提取出來，然后再對石英進行精選，粗（?。┻x試驗條件及結果見表3。
試驗結果表明，當浮選藥劑用量為4.0kg/t時，浮出的長石中Al2O3、K2O、 Na2O含量都達到一個較好的水平，但石英產(chǎn)品中Fe2O3含量偏高，需要進一步提純。
3.3.2石英精（浮）選提純試驗
石英精（浮）選采用混合捕收劑，試驗條件及結果見表4。
試驗結果表明：隨用藥量的增加，石英產(chǎn)率下降，F(xiàn)e2O3含量也有顯著下降。當采用編號5所示試驗條件時，浮選作業(yè)產(chǎn)率及浮選精砂中Fe2O3含量達到一個穩(wěn)定的水平，再增加藥劑用量，效果已不明顯。
4、結語
1）對國內(nèi)某種典型的花崗巖礦采用“破碎—篩分—分級—磁選—浮選—浮選”的選礦工藝，分離提純得到石英和長石，其中石英產(chǎn)率γ=24.79%，SiO2=99.33%，Al2O3=0.17%，F(xiàn)e2O3=0.018%；長石產(chǎn)率γ=48.49%，K2O=8.35%，Na2O =4.20%，F(xiàn)e2O3 =0.28%，Al2O3 =18.42%。滿足優(yōu)質(zhì)玻璃和高級陶瓷原料的要求，可望在上述行業(yè)得到廣泛使用。
2）本研究開發(fā)了花崗巖礦物的一種新工業(yè)用途，可望降低傳統(tǒng)建材行業(yè)對石英長石礦山資源的依賴程度，尤其適用花崗巖板材行業(yè)碎礦的綜合利用。
作者：楊明星 （蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院 安徽蚌埠 233018）
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