长石分类、应用及加工工艺详解

长石是长石族矿物的总称，是一类常见的含钾、钠、钙及钡等碱金属和碱土金属的铝硅酸岩矿物，其主要化学成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化钡。

1. 长石的分类

根据长石矿矿物的晶系及结构特征，可将其分为钠长石和斜长石两个亚族。

钾钠长石亚族：包括透长石、正长石、冰长石、微斜长石、天河石、歪长石等。

斜长石亚族：包括钠长石、更长石、中长石、拉长石、钙长石等。

根据长石矿矿床成因及矿物性质分类，可分为：伟晶岩型长石矿、岩浆岩型长石矿。

伟晶岩型长石矿：该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。

我国开采的长石矿床多为伟晶岩型矿床，如：湖南衡山、山东临朐、河南卢氏等。

岩浆岩型长石矿：该类矿床产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中，以碱性岩浆岩为主，矿石包含霞石正长岩、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。如：云南个旧、安徽凤阳等。

按照长石矿物组成，可分为钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。

钾长石：是硅氧四面体组成架状结构的钾、钠、钙的硅酸盐矿物，其化学式为KAlSi3O8；其中K2O16.90%，Al2O318.3%，SiO264.7%。

钠长石：其晶体常呈现平行的板状，甚至叶片状，后者称为叶钠长石。分子式为NaAlSi3O8，其中Na2O11.8%，Al2O319.5%，SiO268.7%，往往还含有少量KAlSi3O8。

钙长石：分子式为CaAl2Si2O8。其中CaO占20.1%，Al2O3占36.7%，SiO2占43.2%。

钡长石：化学组成BaAl2Si2O8，其中BaO占40.9%，Al2O3占27.1%，Si〇2占32.0%。

1. 长石的应用

长石熔点在1100℃-1300℃之间，化学稳定性好，长石矿的用途较广泛，可用于各种玻璃、磨料、钾肥、工艺石料和宝石原料、化工原料等行业中应用。

1、玻璃领域

长石是玻璃混合料的主要成分之一，长石中的钠长石可以作为玻璃纤维原料使用，其具有抗化学腐蚀和耐高温性能，能够显著提高玻璃材料的质量和性能；而碱长石含氧化铝高，铁质含量低，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，可以节省碱的用量。此外，长石融溶后变成玻璃的过程比较缓慢，结晶能力小，可以作为玻璃的加工和成型助剂，能够提高玻璃的成型速度和成型精度，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。

玻璃工业对长石的要求

平板玻璃用长石的化学成分及水分要求

2、陶瓷领域

长石是一种重要的陶瓷原材料，因具有较高的耐高温性能和强度，能够提高陶瓷制品的韧性和硬度，可以用于制作瓷砖、陶器、瓷器、石英表面等陶瓷制品。同时也可以变相提高制品的美观度。其中在搪瓷配料中主要用长石和其他矿物原料掺配成珐琅，掺入量通常为20%-30%以上。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15%-35%以上。

电陶瓷工业对钾长石质量要求

陶瓷工业对钾长石的要求

无线电陶瓷原料对长石的要求

日用陶瓷中作配料和釉料的长石要求

3、化工领域

长石含有丰富的铝和硅元素，可以作为一种重要的工业原材料，用于制造油漆、涂料、化肥、橡胶等化工产品。长石可以充当防火剂、填料、增效剂等作用，能够显著提高化工产品的品质和品位。其中钾长石是生产钾肥的原料之一。

钾肥用钾长石的要求

1. 长石选矿方法

长石中赋存的主要有害矿物主要是铁矿物，其他杂质矿物有粘土、云母、石榴子石、电气石、绿泥石、石英等。

随着长石矿资源的减少和质量下降，以及对产品质量要求的不断提高，矿山综合利用的发展也在推动选矿加工方法的不断创新。除了传统的破碎、磨矿、磁选除铁外，近年来还引入了重选、浮选、高梯度磁选等更复杂的分选作业，以实现除去石英、云母、含铁钛矿物的目标。

由于长石与石英等杂质在物性、化学组成和结构构造等方面相近，因此长石与石英等杂质的浮选分离比较困难。但随着光电分选技术的发展，设备引入了人工智能、大数据等技术，推出的人工智能分选机在长石与石英分选应用上做出重大突破，设备能够精准识别并分选。其中涉及到伟晶岩型石英矿种长石分离、白硅白钾分选。

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：光电分选/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）。

长石是陶瓷、玻璃等制造业的重要原料。随着玻璃和陶瓷产品的不断升级，对高纯度低铁长石原料的需求也在不断增加。尽管我国拥有丰富的长石资源，但一般都含有较高的铁含量，并且长石矿中还含有一定量的石英，因此必须经过除铁提纯才能使用。目前，我国长石加工存在一些问题，如磨矿效率低、选矿工艺技术落后、生产设备老化等，尚未形成规模化和产业化。

1. 长石选矿加工的发展方向

由于国内缺乏大型优质长石矿床，长石资源短缺。随着建筑业迅速发展和人们生活水平提高，对建筑材料的需求量增加，尤其是对高档陶瓷的需求量增加，导致对优质长石的需求量增加。因此，长石的选矿加工势在必行。

传统的加工工艺己经不能满足市场的需求，随着长石选矿技术的进步，未来长石选矿的发展方向将体现在如下几个方面：

（1）为了提高产品质量，未来的长石加工企业应该根据矿石的质量差异和对产品质量的要求，采用光电分选、重选、磁选、浮选等多种选矿方法。此外，可以考虑采用复合的选矿手段来提升产品质量。

（2）随着优质长石资源的消耗，直接可用的长石资源变得稀缺。长石的使用厂家对产品质量要求越来越高，因此需要引入新的生产技术。近年来，光电选矿技术随着人工智能的发展得以突破，其中以名德光电推出的人工智能分选机在长石石英分离方面表现较为出色。

未来，为了满足市场对优质长石原料的需求，利用名德人工智能分选机对长石石英分离，将是长石选矿业发展的重要方向。

（3）在有资源和市场的地区建设大型选矿厂、实现规模效益。

（4）为了充分利用现有资源，将实现对长石产品的系列化和标准化，以确保资源的有效利用，并满足不同客户的需求。