دانش پایه و روش حذف ناخالصی فلدسپات

01 خلاصه کردن

فلدسپات یکی از رایج‌ترین کانی‌ها در پوسته قاره‌ای است. اجزای اصلی آن شامل SiO2 است.₂، آل₂O₃، ک₂او، نا₂O و غیره. این ماده حاوی پتاسیم، سدیم، کلسیم و مقدار کمی باریم و سایر فلزات قلیایی یا فلزات قلیایی خاکی است. به عنوان منابع معدنی غیرفلزی استراتژیک، کانی‌های فلدسپات به طور گسترده در پوسته زمین توزیع شده‌اند و به جز کوارتز، رایج‌ترین کانی‌های سیلیکاتی سنگ‌ساز هستند. حدود 60٪ از آنها در سنگ‌های ماگمایی، 30٪ در سنگ‌های دگرگونی و 10٪ در سنگ‌های رسوبی یافت می‌شوند که وزن کل آنها 50٪ از وزن کل زمین است. ایزومورفیسم خوبی در کانی‌های فلدسپات وجود دارد و ترکیب شیمیایی آنها اغلب با بیان می‌شود._xAb_yAn_z(x+y+z=100)، که در آن Or، Ab و An به ترتیب نشان دهنده سه جزء فلدسپات پتاسیم، آلبینیت و فلدسپات کلسیم هستند.

نقطه ذوب فلدسپات عموماً حدود ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد و چگالی آن حدود ۲.۵۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.³سختی Mos برابر با 6.5، وزن مخصوص بین 2.5 تا 3 متغیر است، شکننده، مقاومت فشاری، قابلیت خردایش و عملکرد توسعه خوب، خردایش آسان. پایداری شیمیایی خوب، مقاومت در برابر خوردگی، به جز غلظت بالای اسید سولفوریک و اسید هیدروفلوئوریک؛ کمک به عملکرد ذوب، معمولاً به عنوان شار در صنعت سرامیک و شیشه استفاده می‌شود؛ ضریب شکست و شکست مضاعف پایین. دارای جلای شیشه‌ای است، اما اغلب به دلیل وجود ناخالصی‌ها رنگ متفاوتی دارد. اکثر کانی‌های فلدسپات به عنوان مواد اولیه برای صنعت شیشه و سرامیک استفاده می‌شوند و همچنین می‌توانند برای تصفیه کود، ساینده‌ها و ابزارها، الیاف شیشه و سایر صنایع مورد استفاده قرار گیرند.

02 عوامل مؤثر بر کیفیت فلدسپات

مورد اول عنصری است که قابلیت رنگرزی دارد، مانند آهن، تیتانیوم، وانادیم، کروم، منگنز، مس و غیره.

در شرایط عادی، آهن و تیتانیوم عناصر اصلی رنگرزی هستند، محتوای سایر عناصر بسیار کم است و درجه سفیدی تأثیر کمی دارد.

دسته دوم کانی‌های تیره مانند بیوتیت، روتیل، کلریت و غیره هستند. میزان کانی‌های تیره در سنگ‌های معدنی کم است، اما تأثیر زیادی بر کیفیت کنسانتره فلدسپات دارد. نوع سوم کربن آلی رسوب شده با فلدسپات است که به سنگ معدن رنگ خاکستری-سیاه می‌دهد. در بیشتر موارد، کربن آلی در دمای بالا به راحتی قابل حذف است و سفیدی تأثیر کمی دارد. عناصر اصلی محصولات صنعتی آهن، تیتانیوم و آهن هستند و سطح محصول لکه‌های سیاه ظاهر می‌شود، میزان کلسیم خیلی زیاد است، سطح محصول ناهموار است، بنابراین برای بهبود کیفیت کانی‌های سنگ بلند، هنگام استفاده از سنگ بلند، باید میزان کانی‌های تیره و کلسیم، به ویژه حذف اکسید آهن، کاهش یابد.

وجود آهن در فلدسپات عمدتاً به اشکال زیر است: ۱. عمدتاً مونومر یا کلوخه هماتیت، مگنتیت و لیمونیت با اندازه ذرات >0.1 میلی‌متر است. کروی، سوزنی، پولکی یا نامنظم است، در کانی‌های فلدسپات بسیار پراکنده شده و به راحتی قابل حذف است. دوم، سطح فلدسپات توسط اکسید آهن به صورت تراوش آلوده می‌شود، یا در امتداد ترک‌ها، کانی‌ها و درزهای شکاف توزیع نفوذ فلدسپات، اکسید آهن تشکیل شده توسط رنگ آهن، حذف آهن را به شدت دشوار می‌کند. سوم، به صورت کانی‌های گانگ حاوی آهن مانند بیوتیت، لیمونیت، پیریت، سنگ معدن فروتیتانیوم، آمفیبول، اپیدوت و غیره وجود دارد.

03 روش‌های متداول فرآوری سنگ معدن فلدسپات

در حال حاضر، جریان اصلی فرآیند تصفیه سنگ معدن فلدسپات داخلی عموماً «خرد کردن - طبقه‌بندی آسیاب - جداسازی مغناطیسی - شناورسازی» است که بر اساس محتوای ناخالصی‌های مختلف کانی فلدسپات و ویژگی‌های کانی‌های باطله موجود در آن و همچنین جداسازی دستی، لجن‌زدایی، طبقه‌بندی و سایر عملیات انجام می‌شود.

(1) خرد کردن و آسیاب کردن

خردایش فلدسپات به خردایش درشت و خردایش ریز تقسیم می‌شود. اکثر سنگ‌های معدنی باید دو فرآیند خردایش درشت و خردایش ریز را طی کنند. خردایش درشت بیشتر در سنگ شکن فکی انجام می‌شود، تجهیزات خردایش عمدتاً سنگ شکن ضربه‌ای، سنگ شکن چکشی، سنگ شکن ضربه‌ای و غیره هستند.

آسیاب کردن فلدسپات عمدتاً به آسیاب خشک و آسیاب مرطوب تقسیم می‌شود.

راندمان آسیاب مرطوب بیشتر از آسیاب خشک است و پدیده "سنگ زنی بیش از حد" به راحتی قابل مشاهده نیست. تجهیزات سنگ زنی عمدتاً آسیاب گلوله ای، آسیاب میله ای، آسیاب برجی، آسیاب سنباده، آسیاب ویبره، آسیاب جریان هوا و غیره هستند.

(2) شستشو و نرمه‌گیری

سنگ معدن فلدسپات در فرآیند تشکیل، کم و بیش حاوی مقدار مشخصی از لجن خواهد بود. شستشو عمدتاً برای حذف ناخالصی‌هایی مانند رس، گل ریز و میکا در فلدسپات است. شستشو می‌تواند محتوای آهن را کاهش دهد.₂O₃در سنگ معدن، و همچنین محتوای K را بهبود می‌بخشد₂O و Na₂شستشوی سنگ معدن برای جداسازی مواد معدنی دانه درشت تحت تأثیر جریان آب با بهره‌گیری از ویژگی‌های اندازه ذرات کوچک و سرعت ته‌نشینی آهسته رس، گل ریز و میکا انجام می‌شود. تجهیزات شستشوی سنگ معدن که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند، دستگاه شستشو، صفحه ارتعاشی و مخزن شستشوی سنگ معدن هستند.

هدف اصلی از حذف گل، حذف سنگ معدن بومی از سنگ معدن و سنگ معدن ثانویه طبقه متوسط ​​فرآیند خردایش شکسته و جلوگیری از تأثیر انتخاب بعدی پودر است. تجهیزات رایج مورد استفاده در دستگاه خردایش شامل سیکلون هیدرولیک، طبقه بندی کننده، سانتریفیوژ و پف زدا است.

(3) جداسازی مغناطیسی

با استفاده از اختلاف مغناطیسی بین سنگ‌های معدنی مختلف، فرآیند حذف آهن تحت عمل میدان مغناطیسی خارجی، جداسازی مغناطیسی نامیده می‌شود. فلدسپار خاصیت مغناطیسی ندارد، اما آهن ...₂O₃و میکا در فلدسپات خاصیت مغناطیسی ضعیفی دارند، بنابراین تحت شرایط تقویت میدان مغناطیسی خارجی، Fe2O3، میکا و فلدسپات می‌توانند از هم جدا شوند. در حال حاضر، تجهیزات جداسازی مغناطیسی رایج در چین عمدتاً شامل جداکننده مغناطیسی غلتکی عناصر خاکی کمیاب، جداکننده مغناطیسی درام آهنربای دائمی، جداکننده مغناطیسی صفحه مغناطیسی مرطوب، جداکننده مغناطیسی با گرادیان حلقه عمودی، جداکننده مغناطیسی با گرادیان دوغاب الکترومغناطیسی و جداکننده مغناطیسی با شدت بالا ابررسانا است.

(4) شناورسازی

روش شناورسازی به افزودن عامل تنظیم‌کننده، جمع‌کننده، عامل کف‌ساز و سایر عوامل در خمیر مواد اولیه آسیاب‌شده اشاره دارد، به طوری که ناخالصی‌های آهن به حباب چسبیده و آن را به محلول خمیر تبدیل کرده و سپس با تراشیدن مکانیکی، ناخالصی‌های آهن و پودر ریز مواد اولیه را جدا می‌کند. شناورسازی روشی مؤثر برای حذف ناخالصی‌های فلدسپات است. از یک طرف، می‌تواند ناخالصی‌هایی مانند آهن و میکا را حذف کند و از طرف دیگر، می‌تواند محتوای پتاسیم و سدیم را افزایش دهد. هنگامی که ماده معدنی متفاوت است، انتخاب عامل جذب متفاوت است، اما می‌توان فرآیند شناورسازی معکوس را اتخاذ کرد.