长石是钾、钠、钙、钡等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，晶体结构属架状结构。其主要成份为SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、CaO 等。长石族矿物在地壳中分布最广，约占地壳总量重量的50%。它们是一种普遍存在的造岩矿物，其中60%赋存在岩浆中，30%分布在变质岩中，10%存在于沉积岩主要是碎屑岩中，但只有在相当富集时长石才可能成为工业矿物。长石的主要组份有四种：钾长石、钠长石、钙长石、钡长石，长石族矿物的主要物理化学性质如下：

 钾长石：K₂O ^. Al₂O₃ ^.６SiO₂，其中K₂O 16.9 % ，Al₂O₃ 18.4 % ，SiO₂ 64.8 % ，密度2.56

    g／cm³，莫氏硬度为6，单斜晶系，颜色为白、红、乳白色，熔点1290 ^oC。

 钠长石：Na₂O ^. Al₂O₃ ^.６SiO₂，其中Na₂O 11.8 % ，Al₂O₃ 19.5 % ，SiO₂ 68.8 % ，密度         2.605g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、蓝、灰色,熔点1215 ^oC。

 钙长石：CaO ^. Al₂O₃ ^.６SiO₂，其中CaO 20.1 % ，Al₂O₃ 36.7 % ，SiO₂ 43.2 % ，密度2.77

    g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1552 ^oC。

 钡长石：BaO ^. Al₂O₃ ^.６SiO₂，其中BaO 40.9 % ，Al₂O₃ 27.1 % ，SiO₂ 32.0 % ，密度2.77

g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1715 ^oC。

 

    1. 矿床的成因类型

长石矿床按成因可分为两大类：

    (1) 伟晶岩型长石矿：此类矿床主要赋存于伟晶岩区,其围岩多为古老的沉积变质的片麻岩或混合岩化片麻岩。也有一些矿脉产于花岗岩体或基性岩体中，或在其   接触带上。矿石主要集中于伟晶岩的长石块体带或分异单一的长石伟晶岩中。中   国长石矿床多为伟晶岩型矿床，如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、   辽宁海城及湖南衡山等，均属此类。

(2)    (2)    岩浆岩型长石矿床：此类矿床产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中，其中以产于碱性岩中的最为重要，如霞石正长岩、霞石正长斑岩矿床，其次为花岗岩、白岗岩矿床以及正长岩、石英正长岩矿床等。

2.       2.       矿床的工业类型

     一般情况下，纯长石在自然界中很少存在，即使是被称为“钾长石”的矿物中，也可能共生或混入一些钠长石。一般把钾长石和钠长石构成的长石矿物称为碱长石；由钠长石和钙长石构成的长石矿物称为斜长石；钙长石和钡长石构成的长石矿物称为碱长石。钾微斜长石是晶系为三斜晶系的钾长石的一种，钠长石以规则排列的形式夹杂在钾长石中，称为条纹长石。

    国内已开采利用的长石矿主要产于伟晶岩，有一部份长石产于风化花岗岩、细晶岩、热液蚀变矿床及长石质砂矿。

     3．矿产的分布情况

    长石是地壳中最丰富的矿产之一，在一些沉岩层中和几乎所有火成岩中都有产出。据推断，长石可采矿床遍布全世界的绝大部份地区，而潜在的可利用矿产总量也极为庞大。

    我国长石矿资源非常丰富，截止到1994 年，具有一定保有储量的矿点近数十个，全国A+B+C级的保有储量为4083 万吨。其中尚未开发利用的占半数以上。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。

    全国长石矿床的分布如下：

(1)    (1)    云南个旧白马寨长石矿

    位于个旧市南4公里，有公路相通。矿床类型属燕山期花岗岩、黑云母二长花岗。原矿 SiO₂ 76.08% ， Al₂O₃ 13.00% ,  Fe₂O₃ 1.08% ,  K₂O 4.21% ,  Na₂O 3.44% 。矿区为露天开采，矿石经磁选获得长石精矿SiO₂ 77.43% ， Al₂O₃ 12.30% ,  Fe₂O₃ 0.14% ,  K₂O 4.15% ,  Na₂O 3.82% 。

(2)    (2)    辽宁兴城县大杏山长石矿

    矿区位于兴城县，距沈山线东辛庄车站6公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型矿石K₂O 8.24—12.4% ,  Na₂O 2.22—5.01% ，Fe₂O₃ 0.08—0.82% 。

(3)    (3)    安徽宿县乾山长石矿

    矿区位于宿县符离集东北8公里，有公路相通，矿床属热液蚀变矿床，矿石成份如下：SiO₂ 75.52% ， Al₂O₃ 13.24% ,  Fe₂O₃ 0.27% , TiO₂ 0.08% ，K₂O+ Na₂O 7.84% ,  MgO+CaO 0.89% 。

(4)    (4)    安徽凤阳蚂蚁山长石矿

    矿区距蚌埠14公里，有公路铁路相通，交通方便。

(5)    (5)    安徽宿松县凉亭河长石矿

    矿区位于宿松县城北东20余公里，有公路相通。矿床属风化花岗岩，矿石化学成份如下：SiO₂ 74.23% ， Al₂O₃ 14.87% ,  Fe₂O₃ 0.78% ,  K₂O 4.11% ,Na₂ O 1.50% 。

(6)    (6)    安徽旌德县金竹千长石矿

    矿区位于旌德县西40公里的祥云乡，有公路相通。矿床属风化壳型。矿石化学成份如下：SiO₂ 74.76% ， Al₂O₃ 14.73% ,  Fe₂O₃ 0.98% , TiO₂ 0.05% 。

(7)    (7)    安徽祁门县伊坑长石矿

    矿区位于祁门县城西21公里，有公路相通。矿床属风化粘土型。矿石化学成份如下：SiO₂ 74.70% ， Al₂O₃ 15.24% ,  Fe₂O₃ 0.05% , TiO₂ 0.05% 。

(8)    (8)    湖南临湘县团湾长石矿

    矿区位于临湘县城东面44公里，有公路相通。矿床属花岗伟晶岩。矿石化学成份如下：Si₂O 64—66% ，Al₂O₃ 18—20% ,  Fe₂O₃ 0.1% ,  K₂O 12—14% , Na₂ O < 3% 。

(9)    (9)    湖南衡山县石碑长石矿

    矿区位于县城北西方向，距离31公里，有公路相通。矿石属钠化伟晶岩型。 矿石化学成份如下：一号矿体： Na₂ O 8.89—10.64% ，K₂O 0.09—0.53% 。二号矿体：Na₂ O 8.70—10.65% ，K₂O 0.21—0.70% 。

(10)(10)新疆库米什长石矿

    矿区位于托克逊县库米什北距南疆公路库米什站一公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 69.25% ，Al₂O₃ 16.95% ,  Fe₂O₃ 0.92% , K₂O+ Na₂O < 11% 。

    (11) 新疆富温县可可托海长石矿

    矿区位于富温县可可托海镇，有公路相通，至县城47公里。矿床属花岗伟晶岩型。矿石中钠长石占67% ，微斜长石占95—100%。其化学成份如下：K₂O+ Na₂O 15.35—15.60 % ，K₂O∶Na₂O = 5.5∶1 。

(12)(12)新疆桑树园子长石矿

    矿区位于托克逊县库米什村东58公里，距南疆公路马鞍桥8公里，汽车可通矿区。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 66.55% ，Al₂O₃ 17.9% ,  Fe₂O₃ 1.22% 。

(13)(13)山西闻喜文家坡长石矿

矿区位于闻喜县城南东方向，直距15公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 62—65% ， Al₂O₃ 18—20% ,  Fe₂O₃ 0.15—0.88% , K₂O 11—14% ,  Na₂ O  2—3.38% 。

    (14) 山西孟县上社长石矿

    矿区位于孟县城北西方向，直距23公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。             矿石化学成份如下：SiO₂ 70.0% ，K₂O 12.0% , Na₂O 2.02% , MgO 0.16% 。

(15)(15)山西忻县馒首山长石矿

    矿区位于忻县南西方向，直距15公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 12.0% , Na₂O 3.5% , Al₂O₃ 14—17% ,  Fe₂O₃ 0.5%  。

(16)(16)山西忻县彭四家沟长石矿

    矿区位于忻县南西方向，直距15公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 12.76% , Na₂O 2.39% , SiO₂ 64.94% ，Al₂O₃ 18.7% ,  Fe₂O₃ 0.15% 。

(17)(17)甘肃张家川县付家川长石矿

    矿区位于张家川县城南东方向，直距12公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石平均长石含量70.7—84.3% 。矿石化学成份如下： K₂O 10.5—12.5% , Na₂O 1.85—2.04% , SiO₂ 64.77—67.79% , Al₂O₃ 17.50—19.0% , Fe₂O₃ 0.17—0.21% 。

(18)(18)甘肃张家川县陈家庙长石矿

    矿区位于张家川县南东方向，直距70公里，有简易公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石中长石平均含量70—80%，矿石化学成份如下：K₂O 10.5—11.5% , Na₂O 2.36—2.08% , SiO₂ 64.61—65.59% , Fe₂O₃ 0.17—0.21% 。

(19)(19)山东新太长石矿

     矿区位于新太县羊流河乡石棚河村，新太公路经过矿区。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成份如下：K₂O +Na₂O 12—12.5% , Fe₂O₃ 0.03—0.5% ，Al₂O₃ 18.7%, SiO₂ 67.0—72.5%。

(20)(20)陕西长安县大崖沟长石矿

     矿区位于长安县城正南方向，直距16公里，有公路相通。属伟晶岩型矿床。SiO₂ 72.5% ， MgO 0.03—0.02%，Al₂O₃ <15.0% ，CaO 0.80% 。

(21)(21)陕西商南县曹营大河长石矿

    矿区位于商南县城北东方向，相距12公里，有公路相通。属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 10.54—12.36% , Na₂O2.49—3.65% , Al₂O₃ 18.42—19.36% , Fe₂O₃ 0.11—0.18% 。

(22)(22)陕西临潼县新凯山碾子沟长石矿

     矿区位于临潼县城南东方向，至县城13公里，有公路相通，交通便利。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 11.85% ,Na₂O 2.41% , SiO₂      67.13% ，Al₂O₃ 17.53% ,  Fe₂O₃ 0.31% 。

        

1．工业上对长石矿的一般要求如下：

(1) 长石经手选后尽量纯净而不含杂质、表面无铁化现象或只有少量铁化现象。铁质矿物、含铁质的黑色矿物和云母片等的总含量应低于8%。

(2)    (2)    矿体中长石含量要求在40%以上。

    (3) 矿石块度大于5cm。

(4) 长石粉细度，要求通过200目筛，筛余物应小于7%。

(5)    (5)    在1130^oC下煅烧后，应熔融成白色透明的玻璃体。 

 

1．1．矿石的矿物组成

长石是由硅氧四面体组成架状构造的钾、钠、钙铝硅酸盐矿物。在自然界中，长石大致分三大系列。一是由钾、钠两组长石相互混熔而形成的碱性长石系列，它包括正长石、微斜长石、透长石、冰长石及歪长石五种；二是由钠、钙长石两种组份相互混熔而形成的斜长石系列。目前习惯上只按钠、钙组分含量比列的不同而将斜长石分为六种，见下表：

名称	钠长石	更长石	中长石	拉长石	培长石	钙长石
钠长石分子含量%	100—90	90—70	70—50	50—30	30—10	10—0
钙长石分子含量%	0—10	10—30	30—50	50—70	70—90	90—100

 

2．2．目的矿物的矿物特征

长石晶形有单斜晶系和三斜晶系两种。碱性长石呈褐红、肉红、白、灰白等色，斜长石为灰白色、深灰色。长石的硬度为6—6.5，密度2.55—2.67g/cm³，玻璃光泽，两组解理完全。

长石双晶比较常见，它已成为鉴定长石的重要特征。按照双晶结合和双晶轴的关系，可将其分为三类：即正交双晶、平行双晶和混合双晶。常见的双晶有：钠长石双晶、卡式双晶、肖式双晶、阿克林双晶等。

 

1．1．工艺特征

长石的熔点在1100—1300℃之间，化学稳定性好，在与石英及铝硅酸盐共熔时有助熔作用，常被用于制造玻璃及陶瓷坯釉的助熔剂，并可降低烧成温度，在搪瓷原料工业上用长石和其他矿物原料可配制珐琅。此外，长石还可用于磨料工业。蓝绿色的微斜长石，即天河石含Rb、Cs，可作为工艺矿石及综合回收Rb、Cs的原料。透明长——月光石可作宝石原料。

2．2．主要用途

    长石矿物除了作为玻璃工业原料外（约占总用量的50—60%），在陶瓷工业中的用量占30%，其余用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其它行业。

    (1) 玻璃熔剂：长石是玻璃混合料的主要成份之一。长石含Al₂O₃高，铁质含量低，且比氧化铝易熔，不但熔融温度低而且熔融范围宽，主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，以减少碱的用量。此外，长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢，结晶能力小，可以防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。长石还可以用来调节玻璃的粘性。一般各种玻璃混合料用钾长石或钠长石。

    (2) 陶瓷坯体配料：在烧成前长石能起瘠性原料的作用，减少坯体的干燥收缩和变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。在烧成时可作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间，使坯体致密而减少空隙，从而提高其机械强度和介电性能。此外长石玻璃的生成还能提高坯体的透光性。长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异。

    (3) 陶瓷釉料：陶瓷釉料主要由长石、石英和粘土原料配成，其中长石含量可达10—35%。在陶瓷工业中（坯料和釉料）主要是用钾长石。

    (4) 搪瓷原料：主要用长石和其它矿物原料掺配成法琅。长石的掺入量通常为20—30%。

    (5) 磨料：在制作磨轮时常用长石作陶质胶结物成份，其含量为28—45%。

    (6) 其他：钾长石可作为提取钾肥的原料。

    长石的主要用途列于下表：

应用领域	主要用途	质量要求
玻璃及玻璃制品	碱长石作为平板玻璃及各种玻璃制品的原料，可降低玻璃熔化温度，节约纯碱。钠长石作为玻璃纤维原料，可改善其质量及取代叶腊石等。	Al2O3 > 1５% Fe2O3 < 0．6％ K2O +Na2O > 10 %
陶瓷	是生产各种陶瓷、搪瓷、电瓷的坯料（配入20—40%）和釉料（配入20—70%）的主要原料。	Fe2O3 < 0.3—1.0％
水泥	是生产白水泥的原料之一
化工	化学工业上,磨碎的长石适于作乳胶,涂料和氨基甲酸乙酯、丙烯类物质的填充料。	作填料时，可含较多的游离石英；作皮肤化妆粉，要求2—8μm碱长石
磨料	粉状长石可用于磨具磨料工业
其他方面	长石作为填料在造纸、耐火材料、机械制造、涂料、电焊条等工业生产中都有广泛的应用

 

                        1. 有用元素及主要伴生元素对原料的影响

(1) 长石产品质量标准：

目前，我国长石矿产品还没有制定统一的产品质量标准，工业应用部门主要要求其含铁量低的长石产品。

   (2) 我国长石产品的一般质量要求

级      别	化  学  成  份	含     量  %	产 品 主 要 用 途
特      级	Fe2O3	< 0．3	作白色釉药用
1       级	Fe2O3	< 0．5	釉药、白坯、平板玻璃用
2       级	Fe2O3	< 0．8	坯料和电瓷用
3       级	Fe2O3	< 1．0	搪瓷用

 

(3)    (3)    玻璃工业对长石的要求

成  分 %	SiO2	Al2O3	Fe2O3	Na2O	K2O
钾  长  石	≤70	≥18	≤0．2
钠  长  石	63—70	16—20	< 0．3	≥8	≤1

 

    (4) 陶瓷工业对钾长石的要求

成  分 %	K2O+ Na2O	Na2O	Fe2O3	Al2O3	MgO+CaO
一  级  品	≥11	< 4	≤0．2	≥17	< 2
二  级  品	≥11		≤0．5	≥17	< 2

 

    (5) 日用陶瓷中作配料和釉料的长石要求

K₂O+ Na₂O >11—15％，K₂O ：Na₂O > ２，Fe₂O₃ +TiO₂ <１％。

(6) 无线电陶瓷原料对长石的要求

    SiO₂ 60—66% ，Al₂O₃ 18—22%，Fe₂O₃ < 0.１％，TiO₂微量， K₂O + Na₂O 12.５—１６.５％（Na₂O<３％），CaO < 0.５％ ，MgO < 0.５％，烧失量１％，块度20—１５０ｍｍ，１３００ ^oC 烧结后熔融物无斑点、杂质，呈光亮的玻璃体。

(7) 电瓷原料对长石的要求

SiO₂< ７０％，Al₂O₃ >1７%，K₂O + Na₂O >1４%， Fe₂O₃ < 0.１—0．3％，陶瓷原料多用钾长石。

    (8) 研磨材料对长石的要求

K₂O >1０%，Na₂O < ４％，SiO₂  >６０%，Al₂O₃ >1８%，MgO+CaO < １％，Fe₂O₃ < 15％，熔点1230 ^oC—1280 ^oC 。

     (9) 制钾肥用钾长石的要求

    K₂O > 9 %，Na₂O < 1—3％，SiO₂ < ７０%，MgO+CaO < ２％，Al₂O₃ 1５%左右。

2.       2.       国内部分出口长石产品的技术指标

品名 项目	湖南	辽宁—1	辽宁—2
	钠长石	钾长石	钾长石
K2O，%	>11.5	12—14	13.6
Na2O，%		2.3—2.6
SiO2,%	63—66	64.5—65.2	66
Al2O3,%	18—20	17.8—19.3	16
CaO,%	0.3—0.6	0.28—0.45
MgO,%		0.38—0.64
Fe2O3,%	<0.2	0.19—0.3
烧失量，%	0.5	0.38—0.5	0.5
块粒度，mm	10—20	1020占95%
粉细度，目	100目，200目

3.       3.       苏联、比利时玻璃厂对长石的质量要求

项目		苏联鲍尔斯基玻璃厂	比利时格拉威伯尔玻璃厂
化学成份及含量，%	SiO2 Al2O3 Fe2O3 Na2O K2O	65±1.5 11.5±0.5 0.2—0．4 7±0.5	20.8—19.5 0.2—0.3 >10 ≤1
颗粒级配，%	>1.0mm >0.7mm <0.12	5 ≤20	不容许有   ≤20
湿度，%		≤1	≤0.05

 

4.       4.       美国泰和曼公司对长石原料的质量要求

项目		含量，%	波动范围，%
化 学 成 份	SiO2 Na2O Al2O3 K2O	73.00 7.00 19.00 3.00	±1.00 ±1.00 ±1.00 ±1.00
筛 析 , 美 国 标 准	14目筛余(1.4mm) 20目筛余(0.85mm) 30目筛余(0.6mm) 100目筛余(0.15mm) 140目筛余(0.106mm)	0.00 1.00 7.00 72.00 20.00

 

项目		含量，%		波动范围，%
化 学 成 份	SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O		68.00 19.00 0.       0.       00 0.00 0.00 12.00 0.00		±1.00 ±1.00 ±0.10 ±2.00 ±0.05 ±1.00 ±1.00
筛 析 , 美 国 标 准	14目筛余(1.4mm) 20目筛余(0.85mm) 30目筛余(0.6mm) 100目筛余(0.15mm) 140目筛余(0.106mm)		0.00 0.00 10.00 75.00 15.00		±1.00 ±1.00 ±.050 ±1.00

 

化 学 成 份	SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O+K2O	76.00 14.00 0.60 3.00 1.00 8.00
筛 析 , 美 国 标 准	14目筛余(1.4mm) 20目筛余(0.85mm) 30目筛余(0.6mm) 100目筛余(0.15mm) 140目筛余(0.106mm)	0.00 0.00 10.00 75.00 15.00

 

5.       5.       意大利长石产品的质量标准

化学 成份	C．Maffei&Co.Comp	Italmineraria  Spa.Comp		Eurite Spa.Comp	Soc.Esercizio  Cave.Feldspato.Comp
	Pinzolo矿 钠长石	Dervio矿 钠长石	ViboValentia矿 钠长石	Elb岛矿山（霏细岩）	Tremenicod矿山  伟晶岩
SiO2	70.00—71.00	73.30	71.70	75.84	71.31
Al2O3	17.50—18.50	15.80	16.90	15.92	17.28
Fe2O3	0.22—0.28	0.30	0.10	0.62	0.41
TiO2	—	0.10	0.12	0.17	0.14
CaO	0.60—0.80	0.60	0.40	1.02	0.85
MgO	0.01—0.05	0.30	—	0.41	0.18
Na2O	9.28—10.40	6.10	10.20	0.29	5.21
K2O	0.25—0.31	2.50	0.10	3.33	3.78
烧失量	0.70—0.85	0.80	0.30	2.35	0.84

 

6.       6.       美国北卡罗来纳州长石产品化学组成

产品级别	玻璃级长石		陶瓷级长石			含长石砂子
商品名称	F-20	K-40	NC-4	K-200	FOOTE长石	Kings Mountain
产地	Spruce Pine	Kings Mountain	Spruce Pine	Kings Mountain	Kings Mountain
SiO2	68.00	67.10	68.15	67.10	68.70	79.20
Al2O3	19.00	18.20	18.88	18.30	19.70	12.10
Fe2O3	0.07	0.07	0.07	0.07	0.06	0.06
CaO	1.85	0.36	1.60	0.36	痕	0.52
MgO	痕	痕	痕	痕	痕	痕
K2O	3.75	10.10	4.50	10.10	3.69	2.69
Na2O	7.15	3.80	6.70	3.80	7.91	4.80
Li2O	—	—	—	—	0.08	0.35
烧失量	0.13	0.26	0.10	0.26	0.25	0.35

 

   7.  美国北卡罗来纳州长石产品的矿物含量

产品级别		玻璃级		陶瓷级			含长石的砂子
商品名称		F-20	K-40	NC-4	K-200	FOOTE长石	Kings Mountain
产地		Spruce Pine	Kings Mountain	Spruce Pine	Kings Mountain	Kings Mountain
钾长石		22	60	26	60	22	16
钠长石		61	32	57	32	67	41
钙长石		9	2	8	2	-	2
石英		8	6	9	6	11	41
泰 勒筛 分析	+20目	0.1	-	磨到通过170目, 200目 或325目	磨到通过120目, 170目, 200目, 250目.	0.1	磨到 特殊 规格
	+40目	42.0	-			-
	+100目	85.50	56.15			35.1
	+200目	97.2	90.65			75.1
	+325目	-				-
容重公斤/米3		1442	1281-1361	-	-	1280	1360-1440
熔锥比(热锥比)		9	-	-	-	-	-

 

8．  8．  国内部分出口长石产品的技术指标

湖南、辽宁出口长石产品技术指标

品名 项目	湖南	辽宁—1	辽宁—2
	钠长石	钾长石	钾长石
K2O，%	>11.5	12—14	13.6
Na2O，%		2.3—2.6
SiO2,%	63—66	64.5—65.2	66
Al2O3,%	18—20	17.8—19.3	16
CaO,%	0.3—0.6	0.28—0.45
MgO,%		0.38—0.64
Fe2O3,%	<0.2	0.19—0.3
烧失量，%	0.5	0.38—0.5	0.5
块粒度，mm	10—20	1020占95%
粉细度，目	100目，200目

 

1．1．长石矿物的综合利用技术方法及工艺流程

    长石的主要矿床有伟晶岩、风化花岗岩、细晶岩（半风化花岗岩），此外还有长石质陶石、钾质流纹岩、与蛇纹岩伴生的钠长石、霞石闪长岩和白岗岩等。根据长石矿床种类及矿石性质的不同，需要采用不同的选矿方法。一般是在采场手选后进行破碎磨矿，然后彩用磁选除去铁矿物。近年来，随着富长石矿的减少，以及其他矿山综合回收长石技术的发展，引入了重选、电选、浮选等较复杂的分选作业，从而达到除去石英、云母等伴生矿物，取得富含钾、钠的长石精矿，回收优质产品的目的。

根据长石矿的矿石性质，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→破碎→磨矿（或水碾）→分级。

   （2）风化花岗岩中的长石：破碎→磨矿→分级→浮选（除铁、云母）→浮选（石英、长石分离）。

   （3）细晶岩中的长石（一般含云母，有时含铁）：破碎→磨矿→筛分→磁选。

   （4）长石质砂矿：水洗脱泥→筛分（或浮选分离石英等）。

    2.  开发生产实例

   （1）山东新泰长石矿

    该矿位于山东省新泰县羊流乡的东石棚、西石棚北部，矿床为变质片岩系，原矿主要为钾长石（块状）、另外还含有钠长石、石英、白云母等。

    新泰长石矿因其原矿质量较好，只需在矿山进行手选，或经过破碎、磨矿（水碾）制成粉状，即可达到工业要求。其选矿加工流程如下图：

 

原矿

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

手　选

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

云母、石英等杂质　　　　　破碎　矿块出售

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

水碾

分　级

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

30目产品　60目产品　　80目产品　120目产品

 

产品	规格	化学成份，%
		SiO2	Ａl2O3	Fe2O3	K2O + Na2O
钾长石及钠长石	块状及0.6mm（30目），0.25mm (60目)，0.18 mm(80目),0.125 mm (120目),长石粉	<70	>17	<0.2	>12.5

 

项目	单位	指标
矿山生产能力	T/a	20000
长石粉产量	T/a	12000
矿石粒度（原矿）	mm	>20
采矿矿石贫化率	%	20
采矿矿石回收率	%	80

 

（3）       （3）       云南个旧长石矿

 该矿位于云南省个旧市白马寨，矿石中主要矿物除长石外，还含有高岭土（0.9mm）、石英（>1.2mm）、黑云母（<1.2mm）等。

    个旧长石矿于70年代初期建成，干磨干选工艺的花岗岩磁电选矿厂，将长石、石英、云母三种矿物分开，获得长石精矿。工艺流程如下：

原矿

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

自　　磨

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

风力　分级

—0.074mm 　+0.074—3mm 　　　　　　　+3mm

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

水浴　除尘　　　电　选    

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

石　英　　　　　　　　　磁　选（粗选）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

磁　选（精选　　　　　　　中　矿

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

长石　精矿　　　　　　　云　母尾

个旧长石矿产品规格如下：

产品名称	规格	化学成份，%			主要用途
		Ａl2O3	Fe2O3	K2O + Na2O
长石 高岭土	粉状 原矿	≥35	≤0.3 ≤0.3	≥10	供云南省玻璃、陶瓷工业 供云南陶瓷、水泥工业及出口

 

个旧长石矿选矿技术经济指标如下：

名称	单位	指标
矿石处理量	T/a	20000
长石精矿产量	T/a	10000
矿石粒度：	mm
原矿粒度		<300
入选粒度		<3
矿石品位：	SiO2%
原矿品位		70—75
精矿品位		65
选矿回收率	%	45

 

    （4）湖北长石矿

     该矿石主要矿物成份为：微斜长石（39.9%）、钠长石（19.6%）、石英（32.8%）、云母（7.8%，主要为白云母），另含少量片岩碎屑（1.5%）、石榴石（0.08%）及连生体矿物（2.31%）。

    湖北长石矿半工业试验流程如下：

原矿（重选尾矿）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

磨矿　　擦洗

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

筛　　分

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

+36目

脱　　泥

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

调　浆

矿　　泥

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　

云母　浮选

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

云母　浮选

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

云　　母

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

云　母　　　　　　　浓　缩

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

调　浆

溢　流

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

长石　浮选

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

浓　宿

长　石

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

扫　选

                                 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

石　英

湖北长石矿半工业试验产品化学成份如下：

产品	化学成份，%
	SiO2	Ａl2O3	Fe2O3	K2O + Na2O
长石	65.27	19.29	0.15	12.12
石英	98.06	1.20	0.043	0.19
云母	52.79	27.56	2.75	10.30

 

     

                        1.  长石矿的开发利用现状(待续)

2.  长石矿利用发展趋势

                          2.1 钾长石制钾肥

    由于国外可溶性钾资源丰富，因此，利用不溶性钾矿制取钾肥的研究工作很少进行。

前苏联利用霞石进行加工，但主要是为了提取其中的氧化铝，副产钾盐。同国外相比，我国可溶性钾资源缺乏，而钾长石资源却极其丰富，遍及全国各地，氧化钾储量近4亿吨。我国从五十年代就开始了利用钾长石制钾肥的研究，先后采用数十种工艺进行过试验。综合起来，大致可分为：烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法、低温分解法。简介如下：

     2.2 烧结法  配加钾长石、石灰石和其它盐类，并添加部分煤、经粉碎、成球后在立窑焙烧，使其中的氧化钾转化成水溶性，可制得对应的钾盐。随着原料配比的变化和焙烧温度的不同，钾的转化率在65%—90%之间。

     2.3 高温熔融法  主要以钙镁磷肥生产为基础，原料中适当地配入钾长石，使成品肥料含有氧化钾，称钙镁磷钾肥，含有效P₂O₅ 10%—14%、有效K₂O 2%—3%。与钙镁磷肥相比，成品中每增加1% K₂O，会降低1%—2% P₂O₅。成品中磷和钾的可溶率，一般在95%以上。

    2.4 水热法  用苛性钾溶液加压处理钾长石，能生成组份为K₂O．Ａl₂O₃．2SiO₂.ｘＨ₂O的沸石类固相。其中氧化钾为可溶性的，能被植物吸收，且不易流失，是一种缓释肥料，含有效K₂O 20%—26%，其中大部份二氧化硅也属可溶性。         

    2.5 高炉冶炼法  钾长石、石灰石、白云石、萤石和焦炭等，经破碎机破碎后，按比例配料入炉。炉缸温度高达1500^oC，挥发出来的K₂O与炉内的CO₂ 作用，生成K₂CO_3。

在有水蒸汽及大量CO₂  存在的情况下，生成的K₂CO₃ 部份转化为KHCO₃ 。高炉排出的熔渣，经水淬后加工成白色水泥。

    2.6 低温分解法  在助剂和硫酸存在下，低温度（100^oC）分解钾长石，可生产出硫酸钾铵二元复肥、聚合氯化铝、白炭黑等产品。