长石选矿-产品质量-工艺流程

一、概述

长石是由钾、钠、钙、钡的铝硅酸盐组成的一族矿物。主要化学成分为SiO2，Al2O3，CaO，K2O，Na2O。

长石族矿物是自然界最主要的造岩矿物，占地壳矿物组成的50%~60~左右。长石族矿物广泛产于各种成因类型的岩石中，为岩浆岩和变质岩的主要造岩矿物。

由于长石作为造岩矿物，在大多数情况下难与其它矿物分离，因而具有工业意义的长石矿床，只有结晶巨大而易于分离的伟晶岩矿床。

1. 长石的种类

按其化学成份和结晶特征，可以分为两个亚族：钾钠长石和斜长石亚族。

（1）钾钠长石亚族

系由钾长石分子和钠长石分子组成。自然界产出的钾长石都混有钠长石，所以常称的钾长石，都属于钾钠长石，常见的钾钠长石种类：

透长石，（K，Na）[AlSi3O8]，含钠长石的

分子可达50％，K︰Na＝1︰1

正长石，（K，Na）[AlSi3O8]，含钠长石的

分子可达30％，K︰Na＝2︰1 微斜长石，（K，Na）[AlSi3O8]，含钠长石的

分子可达20％，K︰Na＝4︰1

（2）斜长石亚族

系由钠长石分子与钙长石分子组成，两者可以任何比例混合组成连续的类质类象系列。可分为钠长石、更长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石等六种。其中：

钠长石，含钙长石分子0～10％，产于伟晶岩、细晶岩、片晶岩中。

钙长石，含钙长石分子90～100％，产于辉长岩及相关岩石中。

2.长石的化学成分

在玻璃、陶瓷工业中有使用价值的长石种属主要为微斜长石、正长石和钠长石。

钾长石的理论化学成分为：K2O 16.90％，Al2O3 18.40％，SiO2，64.70％

（其中：正长石常含有钠长石，多者可达30％；微斜长石是较纯的钾长石，但它含有钠长石，多者可达20％）钠长石的理论化学成分为：Na2O 11.80%，Al2O3 19.50％，SiO2，68.70％

但纯的钠长石少见，Na2O的含量常低于理论值，并含有K2O、CaO 等。

二、长石的物化性能

长石族矿物一般为白、灰白、浅肉红色，玻璃光泽，解理发育，硬度为6～6.5，密度为2.5～2.7g/cm3。

作为重要的工业原料，长石的熔点、熔融间隔、熔体的粘度等具有重要的应用意义。

1. 熔点和熔融间隔

钾长石的熔点为1290℃，钠长石为1215 ℃，

钙长石为1552 ℃，钡长石为1715 ℃。

熔融间隔比较宽也是长石的优良工艺性能之一，长石组分含量不同，熔融间隔也不一样。钾微斜长石在1160～1180 ℃时呈液态，至1210～1280 ℃时才完全熔融。

2.熔融液粘度

长石熔融时，熔融粘度取决于矿石的矿物组成、化学成分及熔融温度。

在同一温度下钾长石熔融液比钠长石熔融液粘度大，而且随着温度增高，钠长石熔融液迅速成为粘度小而易稀释的流体，使陶瓷坯体变形。

由于钾长石熔点不高，熔融间隔时间长，熔融液粘度高等优点，故在工业上利用较之其它长石更广

3.化学稳定性

钾长石玻璃和钠长石玻璃均具有高度的化学稳定性，除高浓度的硫酸和氢氟酸外，不受其它任何酸、碱的腐蚀。

4.助熔性

长石熔融体对其它物质有助熔作用，其助熔能力与温度及长石种类有关。钠长石熔融体对石英的助熔作用大于钾长石熔融体。

5.易磨性和可碾性

长石的解理发育，有较好的易磨性和可碾性。

三、长石的用途

长石主要用于玻璃和陶瓷行业。长石在玻璃工业中的用量占长石的50％~60%，陶瓷工业中的用量占30％，其余用在填料和其它部门。

1.玻璃熔剂

长石是玻璃混合料的成分之一。主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，以减少碱的用量。

长石熔融后变成玻璃过程比较慢，结晶能力小，可防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。调节玻璃粘度。

一般作玻璃的混合料等用钾长石和钠长石。长石还可作玻璃纤维原料。

2.陶瓷坯体原料

烧成前起瘠性原料作用，减少坯体干燥收缩变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。

烧成时作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，加速莫来石的形成，使坯体致密而减少空隙，提高其机械强度和介电性能，提高坯体的透光性。掺入量一般在20％左右。

3.陶瓷釉料

釉料主要由长石、石英和粘土原料组成，其中长

石含量可达10％～35％。在陶瓷工业中（坯料和釉料）主要是用钾长石。

由于长石的熔剂作用，使釉料熔融充分。长石釉光泽好，釉面平滑透明。

4.搪瓷原料

用长石和其它矿物原料掺配制成珐琅。长石的掺配量通常为20％～30％。

5.磨料

制作磨轮时用作陶质胶结物组分，其含量为

28％～30％

6.其他

含钾高的长石可用作提取钾肥的原料。

生产白水泥的原料之一。

造纸、耐火材料、机械制造、涂料、电焊条等作填料

四、产品质量要求

1.玻璃工业

长石块和长石粉的质量要求（％）

优等品：Fe2O3≤0.10 ，Al2O3≥18.00，

K2O+Na2≥12.00，SiO2≤65.00

一级品：Fe2O3≤0.20 ，Al2O3≥16.00，

K2O+Na2≥11.00，SiO2≤70.00

二级品：Fe2O3≤0.35 ，Al2O3≥15.00

合格品：Fe2O3≤0.50 ，Al2O3≥14.00

水分：干法加工≤1，湿法加工≤ 5

粒度：<0.6mm，优等品<0.1mm粒级<15％；

一级品<25％

2.陶瓷工业

按传统的观点，长石质陶瓷坯中使用的熔剂原料是钾长石和钾微斜石。

随着钠长石质瓷的研究开发，传统个观点开始被打破，钠长石的作用重新被认识。

目前，钠长石以它资源丰富、价格低廉、能降低烧成温度、减少能耗的优势而倍受青睐。

陶瓷工业对长石的质量要求（％）

钾长石:

优等品：Fe2O3+ TiO2 ≤0.15 ，TiO2 ≤0.03，

K2O+Na2>14.00，K2O ≥12.00

一级品：Fe2O3+ TiO2 ≤0.25 ，TiO2 ≤0.05，

K2O+Na2>13.00，K2O ≥10.00

合格品：Fe2O3+ TiO2 ≤0.50 ，TiO2 ≤0.10，

K2O+Na2O>10.00，K2O> Na2O

钠长石:

优等品：Fe2O3+ TiO2 ≤0.15 ，TiO2 ≤0.03，

K2O+Na2>10.00，Na2O≥9.00

一级品：Fe2O3+ TiO2 ≤0.25 ，TiO2 ≤0.05，

K2O+Na2>9.00，Na2O≥8.00

合格品：Fe2O3+ TiO2 ≤0.50 ，TiO2 ≤0.10，

K2O+ Na2O >8.00，Na2O >K2O

五、长石选矿工艺

根据长石矿床种类和性质不同，而采用不同的选矿方法。一般是手选后破碎、磨矿，然后采用磁选除去铁矿物。

近年来，随着长石矿的减少，质量下降，对产品的质量要求不断提高，以及矿山综合回收的发展，引入了重选、浮选、高梯度磁选等较复杂的分选作业，从而达到除去石英、云母、含铁钛等伴生矿物。

选矿原则流程：

（1）伟晶岩中产出的优质长石

手选破碎磨矿（或水碾）分级产品（2）风化花岗岩中的长石

洗矿破碎磨矿分级浮选（除铁、云母；石英、长石分离）脱水产品（3）细晶岩中的长石（一般含有云母、铁质等）破碎磨矿筛分磁选

（4）长石质砂矿

水洗脱泥筛分（或浮选分离石英等）

六、选矿加工实例

1.湖北长石矿

主要矿物为：微斜长石（39.9％）、钠长石（19.6％）、石英（32.8％）、云母（7.8％），含少量片岩碎屑、石榴石及连生体矿物。

试验回收：长石、石英及云母

试验流程见图1。试验指标：K2O和Na2O 含量由7.27％，提高到12.12％；Fe2O3由0.42％，下降到0.15％

2.某长石厂选矿工艺流程

以伟晶岩产出的长石矿加工成日用陶瓷用长石粉。原加工流程为：

手选破碎水碾分级脱水产品

为提高产品档次，主要解决除铁，提高生产能力，对