2021-11-05 來源:鑫海礦裝 (2197次瀏覽)
長石與石英的有效分離一直以來是選礦界的一大難點。在鉀長石中,常見的脈石礦物主要有含鐵礦物(如鐵的氧化物、含鐵角閃石)、云母類礦物(如白云母、絹云母)以及石英;石英砂中則常含長石、云母等非磁性伴生雜質(zhì)礦物。
長石和石英之所以難以分選,主要原因是長石和石英在水溶液中荷電機(jī)理基本相同,兩者晶體結(jié)構(gòu)都是架狀結(jié)構(gòu),只不過是在石英晶體結(jié)構(gòu)中1/4的Si4+被Al3+取代,即為長石。由于Al3+取代Si4+,在相應(yīng)的四面體構(gòu)造單元中,充入K+或Na+作為金屬配衡離子,以保持礦物電中性。根據(jù)K+、Na+含量分為鉀長石和鈉長石。
生產(chǎn)過程中,長石和石英的選礦分離常采用浮選法。按礦漿介質(zhì)的不同,長石和石英的浮選分離主要有三種方法,即堿性浮選法、酸性浮選法和中性浮選法。
在pH值為11-12堿性礦漿中分選石英和長石,以堿土金屬離子為活性劑,以烷基磺酸鹽為捕收劑,反浮選優(yōu)先浮出石英,同時加入合適的非離子表面活性劑,可明顯提高石英回收率。
在堿性條件下,金屬離子與烷基磺酸鹽形成的中性配合物[如Ca(OH)+RSO3-]起關(guān)鍵作用,這些中性配合物與游離的磺酸鹽離子給合在一起吸附在石英表面上,而在高堿條件下長石表面形成水合層。
酸性浮選法即在pH值為2-3酸性礦漿中,使用陰陽離子混合捕收劑優(yōu)先浮選長石。根據(jù)所使用的藥劑不同,該方法可分為有氟浮選和無氟浮選。
有氟浮選法:在強(qiáng)酸性及氟離子參與活化下,用陽離子捕收劑優(yōu)先浮選長石。實現(xiàn)浮選選擇性的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)礦漿溶液pH值,pH=2時,石英處于零電點附近,而長石一般的零電點,pH=1.4~1.7,在氟離子的活化下表面的負(fù)電位增強(qiáng),石英表面基本不荷電。胺類陽離子率先在長石表面吸附,使其表面疏水。
無氟浮選法:強(qiáng)酸條件下,混合使用陰離子捕收劑十二烷基磺酸鹽和二胺類陽離子捕收劑,陰離子捕收劑再與吸附在長石表面的二胺類捕收劑絡(luò)合,形成共吸附,提升了長石表面疏水性。
在中性介質(zhì)中,長石和石英均為荷負(fù)電,但在石英表面仍有局部荷正電區(qū)存在,借助于靜電力和氫鍵作用對油酸根離子有微量吸附,這一吸附并不穩(wěn)定,在抑制劑如六偏磷酸鈉作用下,即可脫去表面吸附餓捕收劑油酸根。
長石對油酸根的吸附主要是Al3+的化學(xué)吸附,這種吸附是比較牢固的,六偏磷酸鈉不能脫除這種吸附的油酸根。長石表面Al3+量少,其疏水性有限,還達(dá)不到使長石優(yōu)先浮出。但是長石表面吸附的油酸根離子可作為陰離子活性質(zhì)點再吸附胺類陽離子捕收劑,胺類陽離子捕收劑牢固被吸附在長石表面,使長石優(yōu)先浮出,達(dá)到長石和石英分選的目的。
在中性介質(zhì)中,長石和石英分選的關(guān)鍵是要選擇合適有效的抑制劑,既能解吸石英表面吸附的油酸根離子,又能阻止胺類陽離子捕收劑在石英表面吸附。
以上便是長石與石英難選原因及常見的浮選方法。在實際生產(chǎn)實踐中,石英與長石具有相似的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造,建議先進(jìn)行選礦試驗,根據(jù)試驗結(jié)果科學(xué)合理地選擇工藝流程、配套設(shè)備,嚴(yán)格遵循各技術(shù)參數(shù),以達(dá)到理想的選礦效益。
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