某钾长石含有大量有害杂质，不符合陶瓷行业生产要求，由于有害成分粒度较细，赋存形式多样，比较难去除。为降低该钾长石杂质含量，提高精矿品位，下面本文以该钾长石为研究对象，采取磁浮联合选矿工艺对钾长石进行选矿提纯，试验结果表明，该工艺的除铁效果较好，达到陶瓷行业一级品的质量标准。

一、实验部分

1、原矿性质

经化学多元素分析可知，钾长石原矿的主要化学成分（w/%）为：SiO2，75.83；K2O，10.07；Na2O，1.20；Al2O3，11.10；CaO，0.084；MgO，0.08；Fe2O3，0.47；TiO2，0.06。矿石的矿物组成以钾长石、石英、云母为主，含少量黏土矿物、电气石、铁氧化矿、绿泥石、锆石等。杂质Fe2O3含量相对较高，嵌布粒度较细，部分杂质铁掺杂于钾长石晶体结构中，较难除去。

2、试剂及仪器设备

硫酸、十二胺、石油磺酸钠、油酸钠，均为分析纯；自来水。棒磨机，浮选机，磁选机，高强磁磁选机，真空抽滤机。

3、试验流程

原矿探索性试验表明，经磨矿、脱泥后采用单一磁选工艺除铁，最终钾长石精矿Fe2O3含量为0.24%，除铁效果不理想，而在酸性矿浆条件下对磁选精矿进行反浮选除铁，最终可以获得杂质Fe2O3含量为0.087%的钾长石精矿产品，铁含量较低，故采用磁浮联合工艺对该钾长石矿进行除铁。

二、结果与讨论

1、磁选试验

（1）磨矿细度：为获得粒度均匀的磨矿产品，减少磨矿过程中过粉碎和次生矿泥的产生，采用棒磨机进行磨矿。在弱磁选磁场强度为80kA/m，强磁选磁感应强度为1.2T，脱泥除去-0.020mm粒级的条件下，考察不同磨矿细度对除铁指标的影响。

随着磨矿细度的增加，矿石中含铁矿物单体解离度逐渐增加，钾长石粗精矿产率先出现上升趋势，但随着磨矿细度的增加，产生的矿泥也逐渐增多，使粗精矿产率在上升后逐渐下降，钾长石粗精矿铁品位逐渐降低，综合考虑粗精矿产率和铁品位，以及产品粒度因素，确定磨矿细度为小于0.074mm粒级含量为40%，此时可以获得产率为75.79%，杂质Fe2O3含量为0.21%的钾长石粗精矿。

（2）磁感应强度：强磁选采用磁选机进行，在磨矿细度为-0.074mm粒级含量占40%，脱泥除去-0.020mm粒级，弱磁选磁场强度为80kA/m的条件下，考察磁感应强度分别为1.0T、1.1T、1.2T、1.3T时的除铁效果。

随着磁感应强度的增加，除铁效果逐渐增强，钾长石粗精矿铁品位逐渐降低，且粗精矿产率变化幅度较小。结合实际生产情况，确定强磁选的磁感应强度为1.3T，此时可以获得粗精矿产率为75.53%，精矿Fe2O3含量为0.20%的技术指标。

2、浮选试验

以强磁选粗精矿为浮选给矿，在酸性条件下，采用反浮选的方法进行除铁试验研究。

（1）硫酸用量：在较低pH值条件下，云母等含铁矿物表面会暴露出活性质点，易于和捕收剂发生作用。以硫酸为pH值调整剂，在500g/t石油磺酸钠为浮选捕收剂的条件下，考察硫酸用量对除铁指标的影响。

强磁选所得粗精矿经反浮选可以进一步降低Fe2O3含量。随着硫酸用量的增加，矿浆pH值逐渐降低，Fe2O3品位和钾长石精矿产率均逐渐下降，当硫酸用量超过800g/t继续增加时，精矿产率降低幅度变大，Fe2O3品位波动较小，综合考虑精矿产率、除铁效果以及设备腐蚀因素，硫酸用量以800g/t为宜，矿浆pH值约为3.5，此时可以获得精矿Fe2O3含量为0.13%，精矿产率为73.76%的选矿指标。

（2）捕收剂种类：由原矿性质可知，该钾长石矿中的含铁矿物主要为云母、电气石、褐铁矿等，选择效率高的捕收剂对除铁效果有着重要影响。在用量为800g/t的条件下，考察石油磺酸钠、油酸钠、十二胺、石油磺酸钠与十二胺组合4种捕收剂对除铁指标的影响。

不同捕收剂除铁效果不同，油酸钠效果比较差，所得钾长石精矿含铁较高；使用石油磺酸钠作为捕收剂时，可以得到较高产率的钾长石精矿，但Fe2O3含量仍较高；十二胺与组合药剂的除铁效果均较好，石油磺酸钠与十二胺组合药剂在精矿产率相当的条件下，可以进一步降低Fe2O3含量。综合考虑精矿产率及Fe2O3品位因素，确定以石油磺酸钠与十二胺阴阳离子组合捕收剂为反浮选捕收剂，此时可以获得精矿产率为73.16%，Fe2O3含量为0.10%的钾长石精矿。

（3）组合捕收剂质量配比：在确定捕收剂为石油磺酸钠和十二胺后，考察了组合捕收剂质量配比对除铁指标的影响。其中硫酸用量为800g/t，组合捕收剂总用量为480g/t。

在组合捕收剂总用量一定的条件下，随着石油磺酸钠与十二胺质量比的增加，钾长石精矿产率和Fe2O3品位均逐渐升高。当石油磺酸钠与十二胺质量比超过5∶1时，精矿产率增幅变小，而精矿中Fe2O3品位上升较剧烈，综合考虑，确定石油磺酸钠与十二胺的质量配比为5∶1，此时可获得产率为72.84%，Fe2O3含量为0.089%的钾长石精矿产品。

（4）组合捕收剂用量：在组合捕收剂质量配比为5∶1的基础上，考察了组合捕收剂不同用量对除铁指标的影响。随着组合捕收剂用量的增加，钾长石精矿产率逐渐降低，Fe2O3品位在一定范围内逐渐降低。当捕收剂用量过大时，药剂选择性变差，使部分钾长石矿物浮出，当组合捕收剂用量超过480g/t时，精矿产率下降幅度变大，且Fe2O3品位出现上升趋势，综合考虑精矿产率及Fe2O3品位，确定组合捕收剂用量为480g/t，此时可以获得产率为72.64%，Fe2O3含量为0.087%的钾长石精矿。

3、实验室全流程

试验通过上述各个条件试验，确定了磁浮联合工艺的较好条件，在此基础上，考察磁选和浮选流程对除铁指标的影响，确定强磁选和浮选作业段数，最终进行实验室全流程试验。

原矿经磨矿后预先脱除-0.020mm矿泥，弱磁选除去强磁性矿物，经两段湿式强磁选，磁选精矿以硫酸为pH值调整剂，石油磺酸钠和十二胺为组合捕收剂，经1粗1精的浮选流程，最终可以获得产率为72.62%，Fe2O3含量为0.087%的钾长石精矿产品。

经过研究，仅采用磁选工艺不能有效降低该钾长石矿的Fe2O3含量，而对磁选粗精矿进行反浮选除铁的效果较好。对磁选粗精矿以阴阳离子组合捕收剂石油磺酸钠和十二胺（质量配比为5∶1）为浮选捕收剂，为pH值调整剂，经1粗1精的工艺流程，最终实验室全流程试验可以获得产率为72.62%，Fe2O3含量为0.087%的钾长石精矿产品。