基本信息
- 项目名称：
- 辽宁长石矿除铁工艺优化的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 钾长石是玻璃、陶瓷、电子工业的重要原料,但工业上可直接开采利用的钾长石矿在逐渐减少。天然钾长石矿石中通常含较多的铁质，降低了钾长石的经济价值，也妨碍了其在许多工业领域中的应用。因此，本作品的目的就是针对辽宁某地的钾长石矿粉，选用合适的除铁工艺降低铁含量，对提高钾长石的品质。
- 详细介绍：
- 最初的法库长石是块状,经过人工破碎使其成为小的颗粒状,用XMB-70型三辊四筒棒磨湿法球磨6小时，电热恒温鼓风干燥箱烘干，经标准筛筛分，取200目以下的作为实验原料。 水浴锅的水温升至预定温度后，放入盛有盐酸的烧杯，预热直到设定的反应温度，加入长石粉，搅拌均匀。达到设定的反应时间，取出烧杯并置于冷水中，此时反应结束。经过真空过滤、水洗，分别提取滤渣、滤液。滤渣在电热恒温鼓风干燥箱烘干，滤液磁力加热搅拌器边搅拌边加氢氧化钠，直到滤液的颜色出现深黄色沉淀，然后静置放置，直到分层，然后用去离子水清洗，直到PH为7，将沉淀在电热恒温鼓风干燥箱烘干，然后用去离子水清洗，经循环水式真空泵抽滤，用去离子水清洗滤纸上的沉淀，烘干后称量其质量。按照瓷砖的烧成制度将滤渣进行煅烧。用XRD分析，对比长石处理前后的含铁量；通过颜色对比，观察除铁的效果。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品撰写的目的： 本作品的目的就是针对辽宁某地的钾长石矿粉，选用合适的除铁工艺降低铁含量，来提高钾长石的品质。 作品撰写的基本思路： 制作思路： 原料→破碎¬→细磨→筛分→酸浸工艺→干燥→检测→成品。用XRD分析，对比长石处理前后的含铁量；通过颜色对比，观察除铁的效果。
科学性、先进性及独特之处
- 本实验在参考已有的长石除铁方法的基础上，综合优化选择出合适的除铁工艺，最终确定的除铁工艺为锤式破碎→球磨机细磨→酸浸→过滤→干燥→成品。采用正交试验的方法研究盐酸酸度、盐酸浸泡时间、盐酸浸泡温度对除铁效果的影响，最终确定20%的盐酸，在酸浸温度为94℃，酸浸时间为5小时的条件下长石粉酸浸除铁的效果最好，且除铁效率高，周期短、实用性强，性能稳定。
应用价值和现实意义
- 目前，随着社会的发展以及人民生活水平的提高，建筑陶瓷材料的需求也越来越大，质量要求也越来越高。长石作为陶瓷三大原料之一，需求量很大，而我国天然的高品质长石含量有限，经过处理的长石，长石质量明显提高，长石的白度也显著提高。本实验的除铁效率高，周期短、实用性强，性能稳定。
学术论文摘要
- 随着社会的发展及人民生活水平的提高，建筑陶瓷材料的需求越来越大，质量要求越来越高。长石作为陶瓷三大原料之一，需求量很大，而我国天然高品质长石含量有限，因此低品质长石的提纯尤为重要。本实验就针对辽宁某地的长石的特点，用化学沉淀法确定长石中的铁含量，在参考已有的长石除铁方法的基础上，综合优化选择出合适的除铁工艺为锤式破碎-球磨机细磨-酸浸-过滤-干燥-成品。最终确定20%的盐酸，在酸浸温度为94℃，酸浸时间5h的条件下除铁的效果最好。对比除铁前后的XRD图得，除铁之后铁的峰值明显下降，二氧化硅峰值由2900增加到17000，除铁效果显著。除铁后颜色可得，除铁之后长石的白度明显增加，质量明显提高。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.周广柱．利用钾长石分解副产物制备聚合硫酸铝的研究[J]．能源环境保护，2004，18（3）：． 2.罗中平.德昌南山长石矿分选除铁工艺研究.矿冶工程，2000，（4） 3.陈国安.长石选矿工艺流程除铁试验研究.矿产保护与利用，2000，（6）
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外在钾长石除铁研究上，主要集中在以下几个方向：磁选工艺、酸浸工艺与浮选工艺。磁选工艺主要利用矿石内含铁矿物不同的磁性制定相应的磁选工艺，可将大部分强磁性的物质除去，但针对某些风化程度高的矿石，在磨矿过程中铁矿物易泥化，强磁选难于将这部分铁矿物除去。浮选工艺针对粘土和细粒级中的含铁矿物效果较好，但对于风化严重的矿石，由于磨矿过程中会产生大量的次生矿泥，造成浮选泡沫发粘，捕捉剂选择性降低，从而造成除铁效果不佳。罗中平等针对德昌南山长石矿的基本性质，研究了不同磨矿方式下该矿石的磨矿效率和铁污染情况。结果表明，采用柱磨机干磨存在“过磨”现象且磨矿效率低；分别采用瓷球介质和钢球介质进行湿法磨矿，瓷球磨矿效率较低，球磨效率高但引入铁质污染，需要增加除铁工艺。陈国安采用“锤式破碎一摆式粉磨一干式强磁选”工艺，对陕西省丹凤县碱长石矿进行了选矿处理，获得了含Fe203 0.05％的优质长石精矿，产品达到出口标准和彩色玻壳质量标准，目前该工艺已投入生产。高惠民等提出了“湿式棒磨与螺旋分级闭路一弱磁及高梯度磁选”工艺流程，可使含Fe2O3 0.21％的原矿经一次选别后，获得产率为86.11%、含量为Fe2O3 0.01%的长石矿。
