钾钠长石矿的除铁技术研发

钾钠长石矿的除铁技术研发河北理工大学 化学工程学院 夏青一钾钠长石的应用、性质及国内外的研发现状1. 钾钠长石的应用及要求 制造玻璃是长石的主要用途之一，美国约60%的长石用于玻璃制造业，在欧 洲和亚洲约有20%40%。长石中的Al2O3在玻璃中起防止析晶，提高玻璃机械强 度和抗化学腐蚀能力的作用，是普通玻璃不可缺少的化学组分1；长石中的钾、 钠可以部分代替其他昂贵的碳酸钾和纯碱的用量，从而带来整个配合料成本的下 降。在陶瓷工业中的用量占30%，主要用在陶瓷坯体配料、陶瓷釉料及搪瓷中， 其次用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其他行业2。我国长石矿产品目前还没有制定统一的产品质量标准，但对长石含铁量等杂 质的要求越来越高，玻璃工业及陶瓷工业对钾长石的一般工业要求如表1和表2， 还有一些应用领域对长石原料的烧成白度也有一定的要求。故脱除其中的铁、钛、 云母等深色矿物就十分必要，例如某些日用陶瓷中作配料和釉料的长石填料的Fe2O3+TiO2 要小于 1%3。表1玻璃工业对长石的要求（）成分SiO2Al2O3Fe2O3Na2OK2O钾长石180.2钠长石63 7016 2081241711417111722. 钾钠长石的性质 长石是钾、钠、钙、钡等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，晶体结构属架地壳中分布最广的矿物，约占地壳总重量的50%，是一种普遍存在的造岩矿物。状结构。其主要化学成分为Sio2、A12O3、K2o、Na2o、CaO等。长石族矿物是60%的长石赋存在岩浆岩中，30%分布在变质岩中，10%存在于沉积岩碎屑岩中，但只有在相当富集时长石才能成为工业矿物。长石矿物富含钾、钠等碱金属，熔融温度较低（11001200C）,熔融间隔较长，具有较强的助熔性和较高的化学稳 定性5。我国长石资源很丰富，以钾长石为主，但是能够满足工业要求的优质长石矿 较少，绝大部分都含有石英、白云母、黑云母、金红石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁 矿，有些长石原矿中还含有磷灰石、黄铁矿、榍石、角闪石、电气石等，含铁量 比较高，长石白度或烧成白度达不到要求。为了提高长石的工业价值，满足工业对优质长石矿的需求，必须从劣质长石矿中去除杂质矿物，尤其是对铁、钛氧化 物的去除3。钾钠长石中铁的存在形式比较复杂，主要有以下三种情况：其一，以赤铁矿、 褐铁矿为主，呈微细粒星点状零星分布在脉石中或云母矿物中，粒度一般较粗， 这种集合体易于选别；其二，以铁染形成的氧化铁淋漓渗透污染钾长石的表面， 或沿着裂隙、矿物间及钾长石的解理缝贯入分布，这种铁染形成的氧化铁大大地 增加了除铁的难度；含铁的脉石矿物，例如铁钛矿、黑云母、电气石、角闪石、 绿帘石、褐帘石、黄铁矿等，虽然这类矿物一般含量较低，但对长石精矿的质量 影响较大，而且这类矿物采用传统的单一加工方法很难去除，这就会增加了除铁 工艺流程，增加选矿的成本5。3. 钾钠长石矿除铁技术研发现状近年来，国内外对钾钠长石的选矿提纯方面做了大量研究，主要包括以下几 个方面：（1）矿石的粉碎长石矿的粉碎工艺包括破碎与磨矿。长石的粉碎一方面是为了满足最终产品 的粒度要求，另一方面也是除杂工艺的需要。目前，长石磨矿主要分为干法和湿 法两种方式，湿法磨矿效率比干法高，且不易出现“过磨”现象。玻璃行业长石加 工大多选用钢棒介质磨矿，磨矿效率高，且粒度均匀，但有铁质污染，导致长石 质量不高；陶瓷行业采用石质轮碾或瓷球磨矿，磨矿效率低，能耗高。在保证长 石产品高质量的基础上，实现高效率磨矿和连续化生产是长石加工提纯研究的一 项重要课题。陈国安采用“锤式破碎-摆式磨粉-磁选”的工艺流程，获得了含Fe2030.05% 的优质长石精矿。高惠民等采用“湿式棒磨与螺旋分级闭路弱磁选与强磁选” 工艺流程，使Fe2O3含量0.17%的长石矿经一次选别后，获含Fe2030.09%的长石精 矿，产率达92.2%5。（2）洗矿与脱泥洗矿适用于产自风化花岗岩或长石质砂矿的长石，主要是去除粘土、细泥和 云母等杂质，即可降低长石矿中Fe2O3含量，又可提高长石矿中钾、钠含量。洗 矿工艺常采用振动筛或洗矿槽，它是利用粘土、细泥、云母粒度细小或沉降速度 小（比重轻），在水流作用下易与粗粒长石分开。脱泥主要是为了除去矿石中的原生矿泥及因磨矿等产生的次生矿泥，防止大 量细泥影响后续作业（如浮选、磁选等）的选别效果。通常在单一或复合力场中脱 泥，常用设备有脱泥斗、离心机、水力旋流器等。另外，由于胺类捕收剂对矿泥 很敏感rnh3+易吸附在荷负电的矿泥颗粒表面，这样不仅要消耗大量的捕收剂， 而且常会造成大量黏性泡沫，使过程失去选择性，降低浮选效果。所以使用胺类 捕收剂时浮选矿浆需进行预先脱泥6。（3）磁选由于长石中的铁矿物、黑云母、角闪石和电气石等都具有一定的磁性，因此 在外加磁场的作用下可与长石分离。一般地，长石中这类矿物磁性较弱，只有采 用强磁选设备才能获得较好的分选效果5。目前，国内用于长石除铁的磁选设备主要有：永磁辊式强磁选机、永磁筒式 中强磁场磁选机、电磁平环强磁选机、电磁感应辊式强磁选机、高梯度强磁选机 及超导强磁选机等7。其中，高梯度磁选机是目前从微细粒矿物中去除铁矿物、云母最有效的磁选 设备，其背景磁感应强度可达到2.0T （国外可达5.0T），可对-0.074mm的长石矿 进行提纯。长沙矿治院采用CRIMM型高梯度磁选机对湖南平江长石矿进行选矿 提纯，原矿经一次磁选，可使Fe2O3含量由0.2%降至0.05%。安徽明光长石矿采用 赣州有色金属研究所研制的Sion立环脉动高梯度磁选机进行选矿提纯，原矿经一 次磁选，可使Fe2O3含量由0.6%降至0.3%以下。采用高梯度磁选机除铁是生产高 品级长石产品的有效途径，缺点是设备及运行成本较高8。王会云等利用国内常用的稀土永磁辊式强磁选机、电磁除铁器、SHP湿式 强磁选机和湿式筒式强磁选机，进行了探索性磁选试验，结果表明，由于-44 pm 钾长石粉粒度偏细，采用一般的磁选机很难获得Fe2O3含量0.1%以下甚至更低的 超纯钾长石精矿。而采用其研制的新型高效长石除铁强磁选机对平江-44卩m长石 粉进行磁选，可将原矿Fe2O3的含量由0.17%降低到0.03%,达到了国际领先水平。 高惠民等5利用高梯度磁选机进行了除铁试验研究，采用干磨和湿磨两种方式， 结果表明，在这两种方式中，磁选除铁效果都很好，经过高梯度磁选除铁后的长 石粉作釉料时，烧成的陶瓷釉面没有黑色铁斑点，提高了瓷器的等级。而未经磁 选的长石粉作釉料时，即使其铁含量很低，有时也会在瓷器表面形成黑色斑点。 周奇珍采用新型DLSD-15超精细高梯度湿式磁选机除铁，除铁率最差达 81.51%，且精矿中铁的含量较低，为0.05%，达到很好的除铁效果。当煅烧温度 都为1200C时，没经过除铁前，产品煅烧后的白度为23.4，通过新型DLSD系列 超精细高梯度湿式磁选机除铁后，其白度最低可达73.8，平均可达74.1，因此， 除铁后产品的白度明显增，为用户带来更可观的经济效益。（4）浮选对长石浮选国内外已进行了大量的试验研究，主要致力于对阴离子捕收剂、 阳离子捕收剂和活性剂进行长石分离和回收的作用机理的研究。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8。长石与云母的分离5：云母易在粗磨的条件下进行浮选，通常使用反浮选的 方法除去云母。一方面是为了减少长石在云母浮选中的损失；另一方面，云母磨 矿过细会消耗大量价格昂贵的药剂。云母既可以在酸性回路中也可以在碱性回路 中浮选，大多数采用酸性浮选法。云母天然可浮性使得它很容易用胺类阳离子捕 收剂浮选回收。浮选矿浆用硫酸调到pH值=3，浮选云母的捕收剂为十二胺。长石与石英分离5：目前，石英长石分离技术大致有三种：酸性浮长石法、 中性浮长石法及碱性浮石英法。其中，最成熟、应用最广泛的是酸性浮长石法， 但这一工艺需要强酸性的介质条件，造成设备腐蚀严重。因此，中性浮长石法和 其它几种工艺方法有着良好的应用前景，代表着石英长石浮选分离工艺的发展 方向，尽管目前这些方法还不够成熟，大部分仅限于实验室研究，在工业生产中 应用的较少，但是这些工艺方法值得进一步探讨和改进，以便早日实现工业应用。长石与含铁矿物的分离：一般情况下，长石矿物中的铁主要赋存于云母、黄 铁矿、少量赤褐铁矿和含铁的碱金属硅酸盐（例如石榴子石、电气石和角闪石）。 通常，在pH值2.53.5的酸性条件下，采用胺类阳离子捕收剂可浮出云母；在）日 值56的酸性条件下，采用黄药类捕收剂可浮选出黄铁矿等硫化矿物；在pH值 34的酸性条件下用磺酸盐类捕收剂可浮选出含铁硅酸盐Gulsoy等利用两段 浮选进行了从实验室浮选测试到工业应用的试验研究，并得到很好的效果。首先， 采用牛脂胺醋酸盐作为捕收剂，用50%的MIBC和50%的松油作为起泡剂，在pH 值为2.53的条件下去除云母。然后，使用油酸钠，pH值为5.56.5,在磨矿粒 度-300卩m的条件下除去钛、铁氧化物。其最终得到TiO2+Fe2O30.12%的高品质 精矿，此法得以在工业中应用。范海宝等在pH值为5的弱酸条件下，用油酸钠进 行单一浮选除铁，得到Fe2O3v0.2%的长石精矿，达到工业要求。长石与含钛矿物的分离：目前，国内外关于长石中钛杂质的研究很少，只指 出长石中钛主要赋存在金红石（或锐钛矿）、钛铁矿和少量榍石中5。本课题主要 在于说明钾钠长石矿的除铁技术发展，故含钛杂质的去除这里不予介绍。（5）磁浮等联合流程某些高铁极难选长石矿，不仅含铁很高，而且其中部分铁矿物是以铁染形式 渗透于长石解理间，对于这些矿物，如果采用单一选别工艺都不能满足精矿要求 时，可以采用联合流程。徐龙华等对四川某低品位长石采用“磁选浮选”联合工 艺，获得合格的钾钠长石精矿，且可综合回收石英。庞玉荣等采用“反浮选强精矿。李晓燕等采用 “磁选脱泥浮选”联合工艺流程将长石中的铁降低到磁选”联合工艺流程，获得K2O+Na20含量为13.92%、Fe2O3含量为0.2%的钾长石0.051%，二氧化钛降低到0.018%，氧化钙降低到0.05%，氧化钾达到13.39%，长石产率达到87%5。（6）其他选矿工艺 酸浸3：酸浸是去除长石杂质的有效方法，它往往是处理长石中含有极细微 嵌晶结构的杂质。采用较大的硫酸浓度、较高的酸浸温度和较长的酸浸时间，除 铁效果较好，均明显优于摇床重选和湿法磁选的物理除铁方法。但是，酸浸工艺 存在环境问题，在长石加工工艺中一般不采用。生物浸取：铁可以作为某些微生物的电子载体和能量源，与微生物作用时发 生氧化、还原反应，变成可以溶解的离子态，此过程产生的有机酸也会使杂质矿 物溶解，再通过水洗即可将杂质矿物除去。对于极细长石微粒中的含铁矿物，用 传统的方法很难去除，生物浸取却可以达到比较好的效果。微生物不仅有利于长行了深入的研究，通过微生物浸取将Fe2O3从0.175%降到了0.114%, TiO2从0.02%石矿的分解，还可以有效去除长石表面层间铁矿物。Iveta Styriakova对此方法进降到了0.018%；其研究也表明被溶解和去除的铁与最初长石原矿中铁的量不直接 成比例，还要取决于长石的地质变化、矿物组成以及铁矿物的分布情况11。所以要获得高质量的长石精矿，还需其他方法与微生物处理相结合。Iveta Styriakova等先用异养菌Bacillus spp.预先处理分化花岗岩型长石矿石， 然后利用草酸酸浸去除其中的含铁化合物，取得了很好的效果，Bacillus spp产 生的有机酸作用于矿物颗粒间及缝隙中的浸染铁化合物，将铁离子溶解释放出 来，这一预先处理不仅有利于草酸的进一步作用，还可以大大降低草酸的使用浓 度和回收成本，同时污染排放量也得到了减少 12。研究了异养菌与强磁选结合 的除铁方法，除铁率可达70%左右。随着优质长石资源的减少，低品位长石已成为长石矿加工的主要资源，另外， 下游企业对长石精矿品位的要求越来越高，这势必对长石矿的加工提出更高的要 求，单一的选矿提纯工艺已不能满足市场的需求，采用多种选别作业，如脱泥， 磁选，浮选等组成联合工艺流程将会成为长石矿加工的主要途径。随着国家环境 保护政策的完善， “无氟无酸”长石石英分离技术代表着浮选工艺的发展方向。 另外，国外对生物浸取选矿技术已有较多研究，而国内则很少，应加强对这方面 的研究与应用 5 。二钾钠长石的除铁设计研究方案目前，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8：（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。该 工艺流程中使用的轮碾机磨矿效率低、处理量小，生产工艺落后由于没有除铁设 备，产品质量低，不能满足陶瓷行业要求。（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）。该工艺生产的长石质量 较好，回收率高，能满足玻璃工艺、陶瓷工业的不同品级要求。但选矿成本较高， 会对环境造成污染。在优质长石资源日益较少的情况下，可根据矿石具体性质及 要求加以选取。（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 业流程为“破碎一磨矿一筛分一浮选”。该工艺由于采用了磁选，长石产品中的铁 含量较低，长石质量高。磁选分干式和湿式两种，干式磁选生产成本低，但除铁 效率不高；湿式磁选除铁效率较干式磁选高，但选矿成本较高。（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，酸浸除铁效率高，但会对环境造成污染。长石浮选自20世纪30年代问世以 来，在美国、德国、意大利、日本等国广泛应用，长石浮选适用于伟晶花岗岩、 风化花岗岩及半风化花岗岩等，浮选工艺的应用，使长石的生产不再单纯依赖粗 晶质伟晶岩，低品质的长石矿床也可以得到开发利用。20世纪70年代以后出现了 以H 2SO4或HCI取代HF作调整剂，脂肪二胺和石油磺酸盐作捕收剂的无氟浮选 法，后来又成功研究出无氟无酸的浮选工艺，使长石浮选不对环境造成污染。对 于经过浮选的长石，一般还要进行脱水干燥、研磨及风选处理，以保证各工业对 长石产品含水率和粒度的要求8。由于长石的来源不同，以及对生产产品的含铁量的要求有所区别，一般采用 的选矿除铁方法也有所不同，下面分别对磁选浮选流程、脱泥磁选流程、酸 浸流程制定研究方案并设计实验进行分析。（1）高梯度磁选浮选流程 为了了解该流程中各因素对所得精矿中含铁量的影响，需设计以下四个实验：除铁磁场强度实验、磨矿细度实验、长石石英分离实验、钾长石钠长石 浮选分离实验。针对目标矿石，以期得到最佳的磁场强度、最优磨矿细度以及最 适合的NaCl用量。（2）脱泥强磁选流程 同理，为了解各因素的影响大小，设计磨矿实验、脱泥方法选取实验、强磁选磨矿细度实验验、强磁场强度实验。（3）酸浸流程采用控制变量法，分别了解硫酸体积分数、酸浸时间、酸浸温度对除铁效果 的影响，得出目标矿物的的最佳酸浸参数。为了进一步确定各因素各水平对酸浸 除铁效果的影响，可采用4因素3水平正交实验对实验条件进行优化。三钾钠长石的除铁实验方案实验一：实验针对福建某钾长石矿，采用磁选浮选联合工艺，进行了除铁 降硅实验13。1. 原矿性质实验采用的矿样取自福建某地钾长石矿，经破碎后，肉眼观察，样品总体呈 粉红色。经镜下鉴定、X射线衍射分析结果综合研究表明，矿石中以目的矿物钾 长石为主，依次为石英、斜长石、少量黑云母、绿泥石、方解石、绿帘石、绢云 母。金属矿物含量稀少，有少量褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、金红石、黄铁矿、锆 石。2. 实验研究根据原矿的性质，为了获得钾长石精矿，首先采用高梯度磁选机进行磁选实 验，然后浮选分离钾长石与钠长石以及石英。对磁选和浮选实验进行参数优化， 确定合适实验方案，以得到钾长石，钠石英精矿。考虑到磨矿后泥化严重对后续 浮选作业的影响，在浮选前首先水力自由沉降4次对给矿进行脱泥。2.1除铁磁场强度实验实验采用SLon-100立环脉动高梯度磁选机进行除铁实验。实验条件：磨矿细 度一0.074mm65%，冲程10mm，冲次200r/min，流速1.2cm/s，5#钢毛，磁感应强 度分别取0.8, 1.0, 1.2T。长石高梯度磁选实验流程见图1,实验所得结果记录如 表3。原矿O 魅旷细m-0.074 感感应强度变化磁S,1P1F磁性产品非磁性产品图1高梯度磁选实验流程表3高梯度磁选实验磁场强度试验结果磁感应强度/T产品名称产率/%Fe2O3品味/%Fe23回收率/%磁性产品0.8非磁性产品 原矿 磁性产品1.0非磁性产品 原矿 磁性产品1.2非磁性产品 原矿2.2磨矿细度实验由上述实验固定高梯度磁选磁感应强度，对磁选实验进行磨矿细度条件实 验，实验流程见图1。2.3 HF法长石一石英分离实验石英和长石的浮选分离最成熟的方案是HF酸方案，以氢氟酸作长石的活化 剂，在pH值=23的强酸性条件下，以十二胺等阳离子捕收剂将长石从石英砂 中分离出来。全流程实验流程见图2。2.4钾长石一钠长石浮选分离实验钾长石一钠长石分离NaCl用量实验流程图见图3所示。实验结果可绘图分 析。亟矿Q 巒矿细度-(kC)74 mm占剛1嘟 确感应jJSWl-OT 碓选磁性产品疏降脱泥细淤Alia图2全流程实验流程pHfft-2HF lig/t十二胺wo g/tNnEl用趟减 十二I佃g/lWK； ft图3钾长石一钠长石浮选分离实验流程实验二：以某地钾长石作为研究对象，针对原矿性质采用脱泥一强磁选的工 艺，通过单因素实验方法，获取最优的磨矿细度和磁场强度14。1. 原矿性质试验用矿样取自辽宁某钾长石矿。矿区内含矿伟晶岩体主要有用组分为钾长 石，并共生有钠长石、石英。矿石主要呈微晶结构、文象结构，块状或斑杂构造, 钾长石、钠长石、石英多呈团块状巨晶产出，团块大小一般1040cm，钠长石、 石英体分布不连续，仅在部分含矿伟晶岩体可圈定零星矿体。矿石的主要成分为SiO2、A12O3、K2O 和 Na2O, K2O+Na2O 含量为 11.78,由于 Fe2O3 含量高达 1.02%, 不能直接作为玻璃和陶瓷原料应用，因此，该矿石能否达到工业生产要求关键看 除铁效果。2. 实验研究2.1磨矿实验采用棒磨机作为磨矿设备，主要是利用磨棒滚动时产生的磨碎和压碎作用将 矿石破碎的。棒磨机不只是用棒的某一点来打碎矿石，而是以棒的全长来压碎矿 石。因此，在大块矿石没有被破碎前，细粒矿石很少受到棒的冲击，矿石过粉碎 的可能性小，可以得到粒度较均匀的磨碎产品。试样质量600g，取不同的磨矿 时间进行磨矿实验，并将磨矿产品筛析，计算出一0.074mm物料的产率，绘制出 磨矿曲线。2.2选矿工艺实验该矿石Fe2O3含量为1.02%，铁含量较咼，考虑到原矿含铁矿物易于泥化， 以及磨矿过程中产生的大量次生矿泥，直接影响到后续试验效果所以在强磁选实 验之前预先进行脱泥实验。实验分别采用摇床、旋流器水力分级进行脱泥，将脱 泥产品给入磁选作业，对比磁选效果，确定后续实验所用的脱泥方法。实验分别采用摇床重选和旋流器进行脱泥，分别对磨矿细度为-0.074mm含 量 50%、55%、60%、65%的试样进行摇床脱泥试验。2.3 强磁选磨矿细度实验磁选设备采用ZG100周期式振动高梯度磁选机，磁场强度1.75T,试样均 为脱泥实验精矿。通过对实验结果的分析，得出最佳强磁选磨矿细度。表 4 强磁选磁场强度实验结果表磁感应强度/T名称产量/%Fe2O3?%精矿1.80尾矿 原矿 精矿1.85尾矿 原矿 精矿1.90尾矿 原矿 精矿1.95尾矿 原矿2.4 强磁选磁场强度实验 为探究磁场强度对磁选效果的影响，进而确定合适的磁选条件，将精矿铁含 量进一步降低。实验采用的试样均为磨矿细度一0.074mm占80%脱泥精矿试样, 实验结果见表 4。实验三：用硫酸作为浸出剂，通过单因素条件试验与正交试验，对河南洛阳 嵩县金都矿业公司的钾长石粉进行了硫酸酸浸除铁实验15。1. 实验材料 实验所用原矿钾长石采自河南洛阳嵩县金都矿业公司，原矿样经球磨机初碎、中碎、细碎处理，过200目(-0.074mm)套筛，备用。酸浸除铁实验所用样品 未经重选和磁选处理。2. 研究方法 单因素条件实验：将恒温水浴升温至预定温度后，放入盛有硫酸的烧杯，待烧杯预热至设定温度，加入准确称取的钾长石粉1g,搅拌均匀。达到设定的反 应时间取出烧杯并置于冷水中冷却，此时反应结束。经水循环式真空泵真空过滤、 水洗，直至滤液接近中性，测定滤液中Fe2+含量，从而得出此次酸浸出铁的浸出 率。依次确定最佳浸出时间、浸出温度和浸出剂硫酸体积分数。正交实验：为了进一步确定各因素各水平对酸浸除铁效果的影响，采用 4 因素3 水平正交实验对实验条件进行了优化，确定最佳酸浸除铁工艺参数。3. 实验结果及记录3.1 硫酸体积分数与除铁率的关系酸浸温度选定94C，酸浸时间选定为210min,研究了硫酸体积分数对除铁 率的影响，实验结果可绘图分析，以硫酸体积分数为横坐标，以除铁率为纵坐标， 绘制硫酸体积分数与除铁率的关系图。3.2 酸浸时间对酸浸除铁的影响酸浸温度选定为94C，硫酸体积分数选定为40%时，研究了酸浸时间对除 铁率的影响，同样，实验结果可绘图分析。3.3 酸浸温度对酸浸除铁的影响硫酸体积分数选定为40%，酸浸时间选定为210min时，研究了酸浸温度对 除铁率的影响，绘图分析结果。3.4 正交实验 为了进一步确定各因素各水平对酸浸除铁效果的影响，采用4 因素3水平正交实验对实验条件进行了优化，固定矿粉质量为1g。实验条件及结果分别见表5 与表 6。表5 4因素3水平实验设计表水平硫酸体积分数/%A温度/CB时间/minC135901502409418034599210表 6 正交实验结果记录表实验号ABC除铁率/%111121223133421252236231731383219332M1M2M3最大水平值备注：Mt表示该水平3个重复的除铁率之和的平均值。通过对正交实验结果的分析，可以得出最佳的酸浸工艺参数。四结语及拟解决的关键问题1. 浮选工艺是当前最主要的选矿方法，在酸性条件下浮选时，对设备要进行 耐腐蚀处理，且对环境影响较大。因此，开展在碱性条件下的除铁试验是未来发 展的方向16。2. 随着高品位钾长石矿资源的日益枯竭，利用低品位钾长石矿资源迫在眉 睫。而我国低品位钾长石的合理开发利用并未引起足够的重视，大部分都未开发 利用，成为了“呆滞”资源16。3. 生物浸取除铁具有操作简单、环境污染小等优点，国外学者将其与其他方 法配合使用得到了含铁量低于 0.02%的高纯长石精矿，国内这方面的研究则较 少，应加大该方面的研究3。4. 酸浸法除铁后的滤液中含有大量的铁质，且游离硫酸的体积分数仍很大。 采用合理的技术路线，可由滤液中提取氧化铁红、硫酸亚铁等产品，并使剩余的 硫酸废液得以循环利用，从而降低生产成本。相关的问题有待于进一步研究15。 五参考文献1 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