一种从玄武岩中分选斜长石的方法

摘要

本发明涉及一种从玄武岩中分选提纯斜长石的方法，其特征是先将玄武岩用颚式破碎仪破碎成颗粒；然后将得到的玄武岩颗粒用U型磁铁除去强磁性矿物，分别用磁力为1500高斯，5000高斯和10000高斯的磁棒吸出低磁性矿物，强电磁性矿物和弱电磁性矿物，再用多用磁性分析仪进行电磁精选，得到非磁性矿物；将得到的非磁性矿物用三溴甲烷重液在重液分选装置中进行分选，得到轻矿物，然后将轻矿物在双目显微镜下检查，挑出杂质矿物，即得产物。本发明操作方便，成本低廉，对样品没有污染，得到的斜长石纯度达99％以上，而且从1kg玄武岩样品中分选提纯出斜长石只需一天的时间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种分选提纯长石的方法，具体来说是涉及一种从玄武岩中分选提纯斜长石的方法。

背景技术

长石是钾、钠、钙、钡等碱金属和碱土金属的铝硅酸盐矿物，其主要化学成份为SiO₂，Al₂O₃，K₂O，Na₂O和CaO。斜长石(plagioclase)是长石族矿物中的一大亚族，它由钠长石(NaAlSi₃O₈)(简写成Ab)和钙长石(CaAl₂Si₂O₈)(简写成An)所构成的类质同像连续系列。按二者的相对含量不同分为以下各亚种：钠长石(An 0％～10％，Ab 90％～100％)，奥长石(更长石)(An 10％～30％，Ab 70％～90％)，中长石(An 30％～50％，Ab 50％～70％)，拉长石(An 50％～70％，Ab 30％～50％)，培长石(An 70％～90％，Ab 10％～30％)，钙长石(An 90％～100％，Ab 0％～10％)。Na--Ca长石系列各亚族的组分是较复杂的，一般难以区分，故通常用斜长石来总称。斜长石为三斜晶系，常为板状、板柱状晶体，颜色呈白至灰白色，有些呈微绿、微蓝色，透明至半透明，玻璃光泽，硬度6.0～6.5，比重2.61-2.76，两组解理交角从钠长石的86°26′到钙长石的85°48′，即非直角，斜长石由此而得名。斜长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，另外还可用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等行业，此外斜长石单矿物还广泛应用于地学研究的各种分析测试中，通过分析斜长石单矿物的主量元素，微量元素以及矿物的Sr、Nd、Pb等同位素组成对研究岩石的成因包括矿物和岩石的其形成条件，物质来源，源区母岩，部分熔融作用或变质作用等都有非常重要的意义。

目前在工业上有应用价值的长石矿床主要是伟晶岩、风化花岗岩等，根据岩石中伴生矿物的性质的不同，可采用磁选、浮选、重选、化学选矿等方法进行分选提纯。在地质科学研究中需要的斜长石，不仅要求纯度在99％以上，而且最关键的是不能有任何污染，即不能混进其它杂质，由于工业上所使用的仪器都是日处理量几吨、几十吨的大型设备，清洗非常困难，因而都不能用于实验室分选提纯。

玄武岩SiO₂含量变化于45％～52％之间。斜长石在矿砂中经常出现，而玄武岩中的斜长石因在风化和搬运过程中易被破坏，故很少见，因此增加了从玄武岩中分离提纯斜长石的难度。

目前实验室从玄武岩中分离提纯斜长石，在工艺上包括三部分：样品加工-粗选富集-精选提纯。样品加工上主要使用对辊破碎机，使斜长石矿物达到单体解离。在粗选富集上，主要采用摇床重选，除去大部分重矿物，留下轻矿物。在精选提纯上主要使用反浮选和双目显微镜下挑选，以除去其它伴生矿物来提高单矿物纯度。然而上述的方法不仅容易污染样品，而且分选时间长。粗选富集中使用的摇床和精选用的浮选机，表面积大，也很难清洗干净。使用上述方法，从1kg的玄武岩样品分选提纯出斜长石，需要一个多星期的时间。为了避免污染，有些研究人员只好采用手工加工样品、用淘洗的方法粗选富集，精选提纯则全部采用双目显微镜下挑的手工方法来分选提纯斜长石，这样虽然可以避免样品的污染，但分选效率很低。从1kg的玄武岩样品分选提纯出斜长石，至少需要二个星期的时间。

发明内容

本发明的目的在于开发出一种在较短时间内从玄武岩中分选出高纯度斜长石的方法。

我们通过将玄武岩用颚式破碎仪和一次性的筛子加工，再用U型磁铁除去强磁性矿物，用磁棒分别吸出低磁性矿物、强电磁性矿物、弱电磁性矿物，然后用多用磁性分析仪进行分选，用三溴甲烷重液在重液分选装置中进行分选，最后在双目显微镜下检查，其中分选1kg的玄武岩样品，整个分选提纯过程只需要一天的时间，并且得到的斜长石纯度高，从而实现了本发明的目的。

本发明的一种从玄武岩中分选提纯斜长石的方法，其特征包括以下步骤：

(1)将玄武岩用颚式破碎仪破碎成颗粒；

(2)将上一步骤得到的玄武岩颗粒用U型磁铁除去强磁性矿物，再分别用磁力为1500高斯，5000高斯和10000高斯的磁棒吸出低磁性矿物，强电磁性矿物和弱电磁性矿物，然后用多用磁性分析仪进行电磁精选，得到非磁性矿物；

(3)将步骤(2)得到的非磁性矿物用三溴甲烷重液在重液分选装置中进行分选，得到轻矿物，然后将轻矿物在双目显微镜下检查，挑出杂质矿物，即得产物。

步骤(1)中所述的玄武岩颗粒的粒径最好是0.15～0.45mm，所述的颚式破碎仪可以使用市面上销售的各种型号，由于其表面光滑，易清洁，故无污染；

步骤(2)所述的磁棒最好中间为永久性磁铁，外部为不锈钢包装，其中磁力为1500高斯的磁棒用于吸出赤铁矿、褐铁矿等含铁矿物，磁力为5000高斯的磁棒用于吸出含黑云母、角闪石等强电磁性矿物，磁力为10000高斯的磁棒用于吸出含橄榄石、辉石等弱电磁性矿物，所述的磁棒直径和长度在保证磁力时可根据实际情况选定，所述的多用磁性分析仪可以使用市面上销售的各种型号，最好使用WCF-2型多用磁性分析仪，电磁选的条件最好是水平倾角18°，侧面倾角9°，电流4.6A。

本发明的优点是：

(1)能大大提高斜长石的分选效率，降低分选成本，从1kg玄武岩样品中分选提纯出斜长石只需要一天的时间，从而大大地节约了水、电等成本；

(2)设备简单，操作方便，方法易行，容易清洗设备，对样品没有污染；

(3)得到的斜长石纯度达99％以上。

具体实施方式

下述实施例是对本发明的进一步说明，但不是对本发明的限制。

实施例1：

取1kg杏仁状玄武岩样品，用BB200颚式破碎仪将其破碎成粒径为0.15～0.45mm的颗粒。

将玄武岩颗粒用U型磁铁除去磁铁矿等强磁性矿物后，称重为670g。再分别放入3根磁力分别为1500、5000和10000高斯的磁棒，每根磁棒中间为永久性磁铁，外部为不锈钢包装，直径为25.4mm，长度为400mm，其中磁力为1500高斯的磁棒吸出赤铁矿、褐铁矿等含铁矿物，磁力为5000高斯的磁棒吸出含黑云母、角闪石等强电磁性矿物，磁力为10000高斯的磁棒吸出含橄榄石、辉石等弱电磁性矿物，留下以斜长石等矿物为主的非磁性矿物，称重得6.8g。然后用WCF-2型多用磁性分析仪进行电磁精选，电磁选条件为水平倾角18°、侧面倾角9°、电流4.6A，除尽电磁性矿物，留下非磁性矿物4.6g。

将非磁性矿物用三溴甲烷重液在重液分选装置中进行分选，除尽重矿物，留下轻矿物3.5g。

最后对分选出来的3.5g轻矿物在双目显微镜下挑去杂质矿物36颗，余下的就是符合要求的斜长石，纯度大于99％，整个分选提纯过程为一天。