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钾长石是一种非常重要的非金属工业矿物,被广泛的应用于玻璃和陶瓷行业,以及农业中钾肥的提取。近年来,随着中国经济的高速增长,建筑行业的蓬勃发展,对玻璃产品的需求也日益增加,从而导致了钾长石产品用量的猛增。然而我国的钾长石矿优质矿源较少,远不能满足国民经济建设的需求。四川峨边五渡钾长石矿是一座大型的风化矿床,其母岩为灰白色晋宁期黑云母二长花岗岩,该矿储藏量丰富,易于开采,交通便利,是目前四川地区钾长石矿最主要的生产基地。在矿区将开采的该钾长石矿进行筛分作业,按照粒度的不同可分为头矿(6~15mm)、二砂三砂(1~6mm)和尾砂(<1mm),其中:头矿(优质原矿)约占7.5%,被加工成玻璃用原料使用;二砂三砂(次等原矿)约占18%,通过酸浸处理,被加工成陶瓷用原料使用;尾砂约占70%,少部分被当作建筑用砂使用,更多的则被视为废弃物丢弃。最近几年,四川省内玻璃行业和陶瓷行业的发展极其迅速,对于钾长石的需求量不断增加,这一情况在玻璃行业中尤其突出。若能对四川峨边五渡钾长石矿的二砂三砂(次等原矿)合理加工,使其能够应用于玻璃工业,进一步提升其工业应用价值,将会对四川玻璃工业的发展做出非常重要的贡献。为此本实验应用了X射线荧光光谱法(XRF)和X射线粉晶衍射法(XRD)等现代材料测试分析方法,对四川峨边五渡钾长石矿进行了科学的研究,分析了其矿物组成、结构、粒度及有害杂质赋存状态等工艺矿物学特征,对比了它们之间的异同。并以它们的工艺矿物学特征为基础,制定了利用二胺反浮选石英的降硅富钾浮选试验方案,本实验得到的研究成果和试验进展如下所示:(1)四川峨边五渡钾长石头矿化学成分为(wB/%):SiO268.31,Al2O314.70,Fe2O31.19,TiO20.30,CaO0.69,MgO0.21,K2O7.40,Na2O2.97;矿物组成为(wB/%):钾长石43.79,钠长石25.17,石英22.66,粘土矿物8.38。化学成分除三氧化二铁含量不达标以外,其它成分都符合玻璃工业用钾长石标准,经过水洗、磁选作业,可生产出符合玻璃工业用钾长石标准的产品。(2)四川峨边五渡钾长石二砂三砂的化学成分(wB/%):SiO272.30,Al2O312.00,Fe2O31.64,TiO20.40,CaO0.34,MgO0.38,K2O4.96,Na2O2.70,不满足玻璃工业用钾长石标准,主要原因是钾长石(29.35%)和钠长石(22.88%)含量偏低,而石英(37.57%)和粘土矿物(10.20%)含量偏高。经过水洗、酸浸作业,能够显著降低三氧化二铁含量,但其中有用矿物钾长石和钠长石含量却相对减少,依旧不满足玻璃工业用钾长石标准。(3)头矿比二砂三砂的粒径更大,且头矿中钾长石、钠长石含量较多,而石英含量却相反。水洗、磁选、酸浸等处理工艺对原矿粒度大小有较为显著的影响。此外,从钾长石产品筛分样可以看出,随着粒度的减小,钾长石含量逐渐上升,而石英含量逐渐下降。(4)四川峨边五渡钾长石矿中有害化学成分三氧化二铁的主要来源是暗色杂质中的赤铁矿、黑云母、角闪石、绿泥石等含铁类矿物,同时粘土矿物中较高的含铁量也对其产生了一定影响。(5)捕收剂二胺在碱性条件下反浮选钾长石的优化工艺参数为:矿浆pH值11,矿浆浓度25%,二胺捕收剂用量4000g/t,起泡剂2#油用量80g/t,浮选时间10min。(6)采用优化的反浮选工艺能将水洗二砂三砂(-40~200目)中的SiO2含量降低到77.56%,K2O含量提升到6.38%,Na2O含量提升到2.59%;进一步采用振动磨和分样筛的结合工艺将水洗二砂三砂加工到-80~200目,以此样品来进行浮选试验,能将SiO2含量降低到77.53%,但离玻璃工业用钾长石标准仍有一定差距,后续还需开展进一步研究。