含钾砂页岩除铁提质及陶瓷应用试验研究
2021-06-09何瑞明赵玉莲李爱民
何瑞明,赵玉莲,王 勇,史 伟,李 诚,李爱民
(1.山西省岩矿测试应用研究所,太原 030001;2.国土资源部太原矿产资源监督检测中心,太原 030001;3.山西省地质调查院,太原 030006)
0 引 言
含钾岩石是以钾为主要有价组分、K2O含量较高的各种难溶性铝硅酸盐岩类的总称。我国含钾岩石资源丰富,分布广泛[1-2],主要矿石类型为含钾砂页岩、钾长石、霞石正长岩、明矾石等,其中钾长石矿中的K2O含量高,矿物组成简单,已被广泛应用于玻璃、陶瓷等领域[3-5]。含钾砂页岩为沉积型含钾岩石,储量极大,矿物组分复杂,K2O含量偏低,国内外对其研究较少,尚未得到开发利用。含钾砂页岩的矿物组成为钾长石、云母、白云石、石英等,主要含钾矿物为钾长石和云母。含钾砂页岩若能替代钾长石用于陶瓷材料,将极大地丰富陶瓷原料来源,带动含钾砂页岩资源的开发利用。
山西省平顺-黎城一带分布约3亿t含钾砂页岩,矿石全氧化钾含量为10.20%(质量分数,下文含量均为质量分数),全氧化铁含量为1.84%。陶瓷原料对铁和氧化钾含量要求较高[6]。工业上中对钾长石用于陶瓷的要求为:一级品c(Fe2O3)≤0.20%、二级品c(Fe2O3)≤0.50%[7];c(K2O)+c(Na2O)≥11.0%。本文重点对含钾砂页岩中铁的赋存状态进行研究,开展含钾砂页岩矿物加工试验,降低全铁含量,提高氧化钾含量,并对除铁粉料应用于陶瓷原料进行试验研究。
1 实 验
1.1 矿石性质
原料采自山西长治平顺县含钾岩石矿区。化学多元素分析结果见表1。采用FEI-MLA-650型扫描电镜矿物解离度分析仪(mineral liberation analyzer,MLA)对含钾岩石中含铁矿物嵌布特征分析,结果见图1,对黑云母单体解离度(磨矿至-0.074 μm占90%)进行分析,结果见表2。……
