Способ обогащения полевых шпатов

(71) Московский ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трувого-КрасногоЗнамени институт стали и сплавов(56) 1, Авторское свидетельство СССРР 227234, кл . В 03 0 1/02, 19662. Авторское свидетельство СССР9 710644, кл. В 03 0 1/00, 1978.3. Литвинцев Э. Г, и др, Рентгенолюминесцентная сепарация рудного полевошпатового сырья для повышениякомплексности использования сырья."Цветная металлургия", 1980, Р 8,с. 94-96.4, Авторское свидетельство СССРМ 686771, кл. В 03 0 1/08, 1978 (прототип). ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЯО 1068169 А( 54) ( 57 ) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕВЫХШПАТОВ, включающий термическую обработку исходного сырья и отмывкуспека водой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества конечного продукта, перед термической обработкой исходное сырьесмешивают с хлористым калием, приэтом соотношение полевого шпата ихлористого калия 1:(0,2-1,2), атермическую обработку ведут при 7001350 С и атмосферном давлении в течение О, 5-3 ч.Изобретение относится к обогащению минеральього сырья, в частности полевых шпатов.Известен способ выращивания кристаллов синтетической слюды - фторфло гопита. По своим физическим свойствам фторфлогопит превосходит все известные природные слюды и использует ся в радиоэлектронике, радиотехнике,оптике и других областях промыдленности, Наилучшие технологические показатели при производстве синтетической слюды достигаются при составле 10 нии исходной шихты на основе чистого калиевого полевого шпата - микроклина, содержащего 16,92, окиси калия,18,32 окиси алюминия, 64,76 окисикремния и при отсутствии окиси натрия,Однако в природе микроклин тесно ассоциирован с натриевым полевым шпа Для флотации полевых шпатов исполь эуются как анионные, так и катионные собиратели.Одними из свойств силикатов, Оказывающих большое влияние на их вэаи-. модой твие с анионными собирателями,являются значительная сложность и изменчивость их катионного состава и в результате образования двойных солей и иэоморфных замещений. С этими .собенностями кристаллической решетки связана интенсивность катионного 50 обмена по сравнению с минералами другкх классов. Использование анионныхсобирателей не обеспечивает четкогоразделения полевых шпатов и кварцав отличие от катионных собирателей,Поэтому наиболее шйроко в практикеприменяются катионные собиратели всильно кислой среде (рН 2-3),60 Известен меТод ОМеаго, заключающийся в селективной Флотации полевы шпатов при применении в качествесобирателя аминов в присутствии Фтористоводородной кислоты И 3 и 123. б 5 том - альбитом, в сырье различных месторождений содержание окиси калия 9,84-10,45 Ъ и окиси натрия 2,68- .4,59. Модуль (отношение содержания К 20:Яа 20) составляет 3,67-2,28. Такое сырье, в основном, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к полевошпатовым продуктам для тонкой керамики.Для синтеза Фторфлогопита необхо-димо сырье с удалением вредных примесей натрия и железа и получением 30 материала, содержащего 14-.15 КО, не более 0,5 БаО и не более 0,07 1 . , 3 ( модуль 28-30 )Известны способы обогащения полевых шпатов, включающие Флотационное. 35 выделение полевошпатового концентрата 1 1 и 2.Однако сходство структуры и химических свойств поверхности полевых шпатов обусловливает трудность их разделения. Однако большое сходство составаи структуры полевых шпатов обуславливает трудность их разделения, выделяется продукт с преимущественнойконцентрацией какого-либо полевогошпата. При флотационном обогащенииполучаются полевошпатовые продуктыс соотношением К О и Иа О 2:1, пригодные для керамйческого производства, и .3: 1 - для электронной промышленности.Известен также способ обогащенияполевых шпатов, включающий рентгенолюминесцентную сепарацию полевыхвпатов, основанную на различии в свечении калиевых и натриевых алюмосиликатов под действием пучка рентгеновских лучей (3").Недостатком данного способа является необходимость использованиядовольно крупного материала, чтоприводит к потерям калиевого полевого шпата в сростках. Кроме того, длякаждой новой пробы материала необходима градуировка прибора и построение калибровочной кривой.. Наиболее близким к изобретениюпО технической сущности и достигае"мому результату является способ обогащения полевых шпатов, включающийтермическую обработку исходного сырья и отмывку опека водой 4 .Недостатками известного способаявляются получение продукта низкогокачества, в котором содержание К 20увейичивается на 3,2 Ъ, а соцержание11 аО понижается только в 2 раза посравнению с исходным продуктом, атакже применение едкой щелочи и повышенного давления,Цель. изобретения - повышение качества конечного продукта.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу обогащения полевых.шпатов, включающему термическуюобработку исходного сырья и отмывкуспека водой, перед термической обработкой исходное сырье смешивают схлористым калием, при этом соотношение полевого шпата и хлористого калия1:(О, 2-1,2), а термическую обработкуведут при 700-1350 С и атмосферномодавлении в течение 0,5- ч.Снижение температуры ниже 700 Соуменьшает содержание К 20 в спеке на4 и повышает содержание.аО на1,69-1,87 Ъ, Увеличение температурывыше 1350 С не дает улучшения показателей по сравнению с оптимальнымрежимом.Наибольший эффект достигается при900-1050 С. Оптимальным соотношением веса полевого шпата к весу хлористого калия является 1:0,5 и 1:0,7При других соотношениях также происходит замещение натрия калием. Нопри отношении 1:0,2 наблюдается резкое снижение содержания К 20 в спеке,1068169 Отношени КО/ИагО мпература спек ния, С олевойшпат ание аО алием5,47 хло 12,1 6,3,40 9001050 5,2 1350 у 7 сходны 11,5 350 С полев ат начинае При темп плавит. . туре в и П е а при увеличении расхода хлористого калия до отношения 1 г 1,3 не происхо-. дит повышения показателей.При продолжительности спекания менее 0,5 ч происходит слабое замещение натрия калия, а увеличение вре" 5 мени свыше 3 ч не дает дальнейшего повышения содержания КО и снижения содержания БаО.в спеке.Способ осуществляется следующим образом, 10Полевошпатовое сырье смешивают с хлористым калием в соотношениивеса полевого шпата к весу хлористого калия 1 г(0,24-1,2), измельчают до 100 класса -0,074 лм, затем подвергают 15 высокотемпературной обработке в му- фельной печи при атмосферном давлении и 700-1350 С в течение 0;5-3 ч. После охлаждения спек промывают горячей водой от избытка хлористого калия.Способ опробован на руде, содержащей, Ъг КО 11;58; БаО 3,37; А 80 З.19,22; М 80 4,16; Бд 061,47.П р и м е р 1. Полевой шпат крупностью 100 класса - 0,1 мм смешивают с хлористым калием при отношении веса полевого шпата к весу хлористого калия 1 г 0,70 и обжигают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при различной температуре в течение 1,5 ч, затем подвергают охлаждению и промывке З 0 водой до полного отсутствия ионов хлохлора в промывной воде ( реакция с азотно-кислым серебром). П р и м е р 2. Полевой шпат того же состава и той же крупности подвергают спеканию в течение 1,5 ч прн 820-840 С с различным отношением веоса полевого шпата к весу хлористого калия. Спек промывают дистиллирован" ной водой,П р и м е р 3. Полевой шпат по при примерам 1 и 2 подвергают спеканию при 820-840 С в течение (0,5-4,0 ч) Отношение веса полевого шпата к весу хлористого калия 1. 0,70, Спек промывают дистиллированной водой.П р и м е р 4, Полевой шпат подвергают двухкратному спеканию. Смесь полевого шпата и хлористого калия при отношении 1 г 0,45 измельчают до 70-80 класса - 0,044 мм, спекают при 800 С в течение 1,8 .ч и промьюа" ют. Затем спек снова смешивают с. хлористым калием при "отношении 1: 0,70, подвергают спеканию при 840 дС в течение 1,5 чВ табл; 1 представлено влияние температуры спекания шпата на содер" жанне К 20 и Ба 20 в спеке; в табл. 2- влияние отношения веса полевого шпата к весу хлористого калия при их к спекании на содержание КО и БаО в спеке; в"табл. 3 - влиянйе времени спекання полевого шпата с хлористым калием на содержание КО и НаО в спеке; в табл. 4 - результаты двухкратного спекания полевого шпата с хлористым калием.Таблица 1,Та бли ца 2 Отношение веса полевого шпата к весу хлористого калия Отношение содержания К О/Ба О Содержание, % к о Полевой шпат 11 а О 7 рб 3 1,66 1,08 1,04 0,76 0,67 21,5 0,70 15,5 3,44 3,37 11,58 Исходный П р и м е ч а н и е. При спекании полевого шпата в условиях примера 3, нопри 900 С, содержание Ма О снижаетсядо 0,33,а25Таблица 3 Отношение содер- Продолжительностьжания К О/Иа О спекания, ч Полевой шпат Иа О 0,17 7,77 1,62 12,6 0,5 1,07 13,46 14,4 1,5 20,0 0,76 15,24 16,22 25,74 3,0 0,63 4,0 24,8 14,91 0,60 3,44 11,58 3,37 Исходный Т а б л и ц а 4 Содержание, % Полевой шпат К 2 О/дао 2 Цаго 3,37 3,44 11,58 18,9 18,7 0,8 15,1 0,82 15,38 12,56 14,20 14,20 15,24 13,76 ИсходныйПосле спеканияпервоговторого 13,15 13,65 20,05 23,50 1: 0,1 1 : 0,2 1 : 0,5 1 : 0,7 1 : 1,2 1 : 1,31068169 Составитель Л. АнтоноваРедактор С. Саенко Техред О.Неце Корректор А. Тяско Заказ 11359/б Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Таким образом, предлагаемый способ обогащения полевошпатового сырья позволяет повысить содержание в нем КО с 11,58 до 15,2-16,68, т.е. на 3,6-5,1, и снизить содержание МаО с 3,37 до 0,52-0,34, т.е. в 6,48- 5 9,9 раз при однократном спекании и в 10- 12 раэ (до 0,34-0,28 На О) при двукратном спекании, в отличйе от известного способа обогащения, в котором содержание К 20 увеличивает- . 10 ся на 3,2, а содержание Иа О снижается только в 2 раза. При этом получен модуль, превышающий в 9-1 3 раэ известный, При осуществлении предлагаемого способа обогащения происходит также снижение вредной прймеси Ге О до необходимых кондиций (0,053).2 Э Увеличение содержания КО и снижение вредных примесей БаО и Ре,б в исходном полевошпатовом сырье йоэволит повысить чистоту получаеМого фторфлогопита и улучшить его физические свойства, что при использовании его в промышленности приведет к получению значительного экономического эффекта.