长石

1.长石概括

长石是由硅氧四面体组成架状构造的钾、钠、钙的铝硅酸盐矿物。其主要成分为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O, CaO、Ba0等。只有在相当富集时，长石才可能成为工业矿物。自然界中纯的长石矿物很少，多数是以各类岩石的集合体产出，共生矿物有石英、云母、霞石、角闪石、金红石、方解石等，其中以云母(尤其是黑云母)、角闪石、金红石、和铁的化合物等为有害杂质。

2.长石选矿概述

2.1一般选矿方法

长石主要产于伟晶岩、风化花岗岩、某些白岗岩、某些细晶岩和长石质砂中。对于不同来源的长石矿，根据其矿石性质，一般采用的选矿原则工艺流程如下：

(1)伟晶岩中产出的优质长石:手选一破碎一磨矿(或水碾)一分级。

(2)风化花岗岩中的长石:常采用的选矿工艺流程为“破碎一磨矿一分级一浮选(除铁矿物、云母等)一浮选(石英、长石分离)”。

(3)细晶岩中的长石:该类型长石矿一般含有云母，有时含铁，采用的工艺流程为“破碎一磨矿一筛分一磁选”。

(4)白岗岩中的长石:该类型长石矿一般含有石英、云母和铁矿物，工艺流程为“破碎一磨矿一浮选(除云母、铁矿物)一浮选(除石英)”。

(5)长石质砂矿:工艺流程为“水洗脱泥一筛分(或浮选分离石英)”。

生产对铁含量要求很高的用于高级陶瓷的长石产品，有时也采用酸浸的方法除铁。

2.2长石选矿提纯的现状与发展趋势

（1）洗矿和脱泥

洗矿适用于产于风化花岗岩和长石质砂中的长石，主要是去除长石矿中的粘土矿物、细泥和云母等杂质。利用粘土矿物、细泥和云母矿物粒度小或沉降速度慢等特点，在水流作用下使其与粗粒矿物分离。洗矿一方面可以降低矿石中的Fe203含量，另一面也可以提高K2O, Na2O含量。

脱泥的主要目的是去除矿石中的原生矿泥和破碎磨矿过程中产生的次生矿泥，从而防止细泥影响后续的选矿作业(磁选、浮选等)。

（2）磁选

长石矿中的铁矿物、云母和石榴子石等都有一定的磁性，而长石没有磁因此，可以在外加磁场的条件下实现长石与磁性矿物的分离。由于矿石中的毛物、云母和石榴子石的磁性较弱，通常需采用强磁选设备才能将其有效去除。

（3）浮选

浮选是长石选矿提纯的有效途径，一方面浮选可以去除矿石中的铁、钛矿物，一般均采用反浮选去除铁、钛矿物;另一方面浮选可以实现长石与石英的分离，使长石矿物得到进一步的提纯。

①含铁矿物的浮选:一般情况下长石矿物中的铁主要赋存在云母、赤褐铁矿、黄铁矿和含铁碱金属硅酸盐矿物中(如石榴子石、电气石和角闪石)。通常在pH=2.5-3.5条件下，采用胺类阳离子捕收剂可以有效浮选云母;pH=3-4条件下，采用磺酸盐类捕收剂，可以对含铁碱金属硅酸盐矿物进行浮选;在pH=5-6条件下，采用黄药类捕收剂可以有效浮选黄铁矿等硫化矿。

②含钛矿物的浮选:长石矿中的含钛矿物主要赋存在金红石中，少量赋存在榍石中。在pH=4-6的酸性条件下，采用脂肪酸类捕收剂可以对金红石进行浮选，也可以在pH=2.5条件

下，采用石油磺酸盐或脂肪伯胺乙酸盐浮选金红石。

③长石一石英分离:长石与石英同属架状构造的硅酸盐矿物，物理化学性质相近，零电点相差不大，两者分离难度较大。长石一石英分离的药剂制度是当今国内外研究的重点。长石一石英分离的传统方法是HF法，又称“有氟有酸’，法，是用HF将矿浆调至pH=2.5以下抑制石英，浮选长石，达到分离。但由于环保问题及HF的危险性带来的诸多不便，“有氟有酸”法已弃用。A.Vidyadh等利用硫酸调整矿浆pH，利用阴阳离子混合捕收剂，优先浮选长石，从而实现长石一石英分离。唐甲营等在自然介质中，利用长石与石英在结构组成上的差异，在独特的工艺流下，合理调配阴、阳离子混合捕收剂的用量，优先浮选长石，实现长石一石英分离，该法称为“无氟无酸”法。

④钾长石和钠长石的浮选分离:钾长石和钠长石的分离是个难题，也将是今后研究的重点。由于两者具有相似的化学结构和物理化学性质，又多混合产自各类长石矿床中，这些都给钾长石与钠长石的分离带来难度。Demir等人证明，在pH中性条件下，用胺类捕收剂浮选碱性长石时，钠离子可以抑制钠长石。Demir研究发现，在一定浓度的NaCI和KCl溶液中，用HF作介质调整剂时，胺捕收剂(G-TAP)能够使钠长石与微斜长石实现选择性浮选分离。

3.长石质量标准