一、前言 锆英石深度除杂工艺技术研究是国家“八五”重点科技攻关项目-锆英石微粉工艺技术研究(编号为85-104-20-03-01)子专题。要求除杂后的锆英石杂质含量TiO2≤0.1%,Fe2O3≤0.06%。目的是为锆英石微粉生产提供优质可靠的原料。广州有色金属研究院于1993年6月完成的《锆英石深度除杂工艺技术研究报告》中对其钛、铁杂质赋存状态嵌布形式,以及除杂工艺作了较为详尽的研究。为了寻找工业生产更为有效的除杂手段,本试验探索数种试剂,摸索出一种药物除杂新工艺。处理过的锆英石TiO2和Fe2O3含量均达到攻关目标,而且颜色为白色。
二、试样 采用铺前矿区锆英石精矿为本试验的主矿样。万宁矿样为验证样。颜色为肉灰色,化学成份分析结果如下:铺前矿:TiO2%=0.43,Fe2O3%=0.203,(Zr·Hf)O2%=64.84;万宁矿:TiO2%=0.14;Fe2O3%=0.086,(Zr·Hf)O2%=65.13。 从过去对铺前锆英石精矿试样的筛析结果看,TiO2和Fe2O3杂质含量的分布比较均匀,通过筛分分级无法富集TiO2和Fe2O3,故在处理前不进行筛分分级。 根据锆英石深度除杂工艺技术报告,锆英石精矿中铁、钛元素存在的形式有三种:
(一)锆英石颗粒表面和裂隙中的铁质被膜;
(二)锆英石颗粒中铁,钛矿物包裹体;
(三)锆英石精矿中包含的少量钛矿物。 这就提供了用药物处理以降低锆英石精矿中铁、钛杂质的可能性。
三、药物处理试验
(一)药剂选择试验 用多种药剂做大量的探索性试验后,取琼冶1#、琼冶2#、琼冶3#、琼冶4#和琼冶5#试剂,以100kg/t的用量分别对铺前矿和万宁矿处理50分钟,结果如下: 从表1可见,用琼冶3#处理试样,杂质含量最低,白度最好,故选择琼冶3#试剂作进一步试验。 表1试样 | 样品编号 | 药剂 | 化学成分(%) | 白度(目视) | ||
TiO2 | Fe2O3 | (Zr·Hf)O2 | ||||
铺前矿 | 329-1# | 琼冶1# | 0.24 | 0.075 | 65.12 | 第二 |
329-2# | 琼冶2# | 0.31 | 0.094 | 64.97 | 第三 | |
329-3# | 琼冶3# | 0.09 | 0.044 | 65.29 | 第一 | |
329-4# | 琼冶4# | 0.33 | 0.094 | 64.87 | 第五 | |
329-5# | 琼冶5# | 0.41 | 0.087 | 65.00 | 第四 | |
万宁矿 | 410-1# | 琼冶1# | 0.10 | 0.069 | 65.36 | 第二 |
410-3# | 琼冶3# | 0.08 | 0.051 | 65.36 | 第一 |
处理时间(分) | 样品编号 | 产率(%) | 化学成分(%) | -200目白度(目) | ||
TiO2 | Fe2O3 | (Zr·Hf)O2 | ||||
20 | 502-1# | 98.4 | 0.13 | 0.066 | 65.18 | 52.7 |
30 | 502-2# | 98.0 | 0.08 | 0.047 | 56.8 | |
40 | 502-3# | 98.0 | 0.08 | 0.044 | 58.9 | |
50 | 502-4# | 98.2 | 0.09 | 0.044 | 58.7 |
药剂用量(kg/t) | 样品编号 | 产率(%) | 化学成分 | 白度(目视) | ||
TiO2 | Fe2O3 | (Zr·Hf)O2 | ||||
40 | 523-1# | 98.6 | 0.16 | 0.056 | 65.10 | ≈53度 |
60 | 523-2# | 98.3 | 0.12 | 0.052 | ≈57度 | |
80 | 523-3# | 98.0 | 0.09 | 0.049 | ≈57度 | |
100 | 523-4# | 98.0 | 0.08 | 0.047 | ≈57度 |
(四)扩大试验 分别用80kg/t琼冶3#对几份(每份lt)铺前矿处理30分钟,白度(目视)近似57度,产率为98.1%,综合样(718-综)含0.09% TiO2,0.05l% Fe2O3,65.14%(Zr·Hf)O2。可见杂质含量和白度均达到试验要求。
四、推荐工艺条件和流程 工艺条件:药剂用量80~l00kg/t,除杂时间30~40min.擦洗固口比1:2。 流程见图1。