鉀長石除鐵主要有磁選、酸浸和浮選三種工藝。酸浸工藝雖然除鐵效率高，但除鐵過程雜質較多，增加除鐵成本。浮選工藝主要處理黏土及細粒級礦物中的鐵礦物，較硬礦石除鐵效果差，有很大的局限性。磁選工藝流程針對鉀長石除鐵效果良好，下面本文采用磁選機對某鉀長石礦進行了除鐵提純工藝研究。

一、實驗部分

1、礦石主要元素分析

將鉀長石進行化學多元素分析，結果（w/%）為：Al2O3，15.82；SiO2，70.75；MgO，0.03；K2O，9.81；Na2O，2.25；CaO，0.31；Fe2O3，0.92；TiO2，0.02；燒失量，0.89。由礦石化學多元素分析結果可知，礦樣中主要元素是Si、Al、Na、K，次要元素是Fe、Ca、Mg、Ti。對陶瓷原料而言，礦樣中Fe、Ti的存在影響陶瓷的質量，因此在選礦中應加以排除。該礦K2O含量較高，達到9.81%，K2O、Na2O綜合含量達到12.06%，可作為良好陶瓷原料，但原礦中Fe2O3含量偏高，造成原料白度較低，只達到9%左右，嚴重影響其開發與應用。

2、礦石礦物組成

該鉀長石礦含長石55%左右，含鐵礦物3%~5%；其余為黏土礦物。礦石中含鐵礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、鐵黑云母及白云母中少量赤鐵礦等，大部分鐵礦物都是共生存在。

3、鐵賦存狀態

鐵以赤、褐鐵礦，磁鐵礦及含鐵礦物，如黑云母、角閃石等狀態存在。這些鐵礦物或呈單體狀態、或為磁鐵礦，以更微細顆粒嵌布于角閃石的解理縫內或黑云母片之間，與這些礦物組成連生體或包體，嵌布于鉀長石顆粒間，或沿解理縫、微裂隙充填交代。另外，鐵在黏土中和細粒級中，顆粒越細，含量越高。云母在鉀長石中為重要礦物，多呈鱗片狀，風化的易攪拌分散。原礦中鐵主要以磁鐵礦和赤褐鐵礦形式存在，其Fe占有率為90.68%，其余含鐵礦物為云母、角閃石等硅酸鹽礦。

4、選礦方案的確定

強磁除鐵工藝路線具體方法為：原礦經過破碎磨礦到-250μm全通過，經過38μm標準篩脫泥，篩下的為細泥，篩上的進行磁選機除掉原礦中含有的少量磁性鐵及在采礦、破碎、磨礦中會產生的部分機械鐵；隨后進行磁選機二次除鐵進行過濾。

二、結果與討論

1、磨礦曲線

磨礦時間3min內，-150μm含量與磨礦時間呈線性關系，此過程中原礦易磨細；磨礦時間為3min時，-150μm含量接近80%；超過3min，磨礦越來越難。因此，在保證目的礦物與脈石礦物解離條件下，磨礦細度-150μm含量不宜超過80%。

2、磁選機沖次選擇試驗

為降低磁選機一次除鐵鉀長石的損失，也便于磁性礦卸礦，考慮用，大沖次達到拋尾目的。原礦中含磁性礦物較多，在一次中磁拋尾作業中，選擇采用3mm棒介質好，在探索試驗時一次除鐵作業直接采用3mm棒介質。原礦磁選機沖次試驗采用大沖次150次/分條件較好，在尾礦品位變化不大的情況下，其精礦品位高，拋尾量大。

3、磁選機二次除鐵試驗

磁選機除掉了大部分磁性鐵，剩下含鐵礦物為赤褐鐵礦，所以進行高場強對比試驗，沖次為100次/分，磁介質為Φ2mm。得出，磁感應強度越高，除鐵率也越高，但是產率也越低，綜合考慮，磁感應強度為1.0T時效果理想。

在磁感應強度為1.0T時進行磁介質對比實驗，磁介質越細，除鐵率越高，但產率也越低，綜合考慮，磁介質為2mm時效果理想，且沖洗更方便。

4、磁選機三次除鐵試驗

二次除鐵后產品含鐵量為0.34%，尚未達到要求，進行磁選機三次除鐵試驗。由于一次、二次除鐵時均開了脈動，三次除鐵時不存在夾雜問題，所以三次除鐵時不開脈動，即沖次為0，磁介質為Φ1.5mm。隨磁感應強度增大，除鐵率也越高，且產率相差不大，故三次除鐵時磁感應強度選擇1.5T，產品含鐵量僅為0.07%。

5、磁選機擴大連選試驗

三次除鐵時強磁設備參數為：一次除鐵磁感應強度0.4T，沖次150次/分，磁介質3mm棒介質；二次除鐵磁感應強度1.0T，沖次100次/分，磁介質為2mm棒介質；三次除鐵磁感應強度1.5T，沖次0次/分，磁介質為1.5mm棒介質。在實驗室小試基礎上，完成了三次磁選機擴大連選試驗，試驗規模為每小時處理礦石50kg。連選設備有：（0.4T）中磁機，（1.0T）強磁機，（1.5T）高強磁機，Φ420×450格子棒磨機，Φ500×650攪拌桶。對1試驗產品進行檢測，結果（w/%）為：K2O，9.73；Na2O，2.26；Fe2O3，0.07；SiO2，71.72；Al2O3，15.57。白度為65.5%，除鐵率為92.4%。

通過三次強磁除鐵工藝，產品含鐵量降到0.07%，白度為62%以上，達到要求。該工藝特點是純磁選除鐵，不添加任何藥劑，環保。

三、工業應用

通過擴大連選試驗，在實際生產中采用3臺磁選機，分別為2000（0.4T）、2000（1.0T）、2000（1.5T），生產指標得出，工業生產的白度為62%~63%，與擴大實驗65.5%相差2百分點。

實際工業生產中產品白度低，主要是因為存在過磨，-74μm粒級占16.26%，該粒級產品白度低，導致整個產品白度低。工業生產過程中不可避免存在過磨現像，為了獲得更加理想的除鐵效果，需要對原生產工藝進行改進。原工藝主要問題是細粒級產品除鐵效果差，現對產品進行分級，-74μm粒級產品進高嶺土除鐵專用設備即磁選機除鐵，除完鐵后的產品白度為59%。根據上述試驗指標，對原有生產線進行技術改造，新工藝流程生產中增加一臺磁選機用于細粒級產品除鐵，產品白度為+74μm粒級白度為68%，-74μm粒級產品白度為59%。

本文通過對產品進行粒度分析，發現工業生產中產品白度低于實驗室試驗白度，主要原因是生產過程中鉀長石過磨，改進生產工藝流程后，生產出高品質長石產品，+74μm粒級產品白度為68%，-74μm粒級產品白度為59%，解決了原礦過磨問題。