Le feldspath est l'un des minéraux constitutifs les plus importants de la croûte terrestre. Le feldspath potassique ou sodique est largement utilisé dans la céramique, l'émail, le verre, les abrasifs et d'autres secteurs industriels. Grâce à sa forte teneur en potassium et à son insolubilité dans l'eau, le feldspath potassique pourrait servir à la fabrication d'engrais potassiques, ce qui en fait une ressource minérale stratégique. Le feldspath contenant des éléments rares comme le rubidium et le césium peut être utilisé comme source minérale pour l'extraction de ces éléments. Les feldspaths aux couleurs chatoyantes peuvent être utilisés comme pierres ornementales et pierres semi-précieuses.
En plus d'être une matière première pour l'industrie du verre (représentant environ 50 à 60 % de la consommation totale), le feldspath est également utilisé dans l'industrie de la céramique (30 %), le reste étant utilisé dans les produits chimiques, les abrasifs, la fibre de verre, les électrodes de soudage et d'autres industries.
Flux de verre
Le feldspath est un composant essentiel des mélanges de verre. Riche en Al₂O₃ et pauvre en fer, il fond à une température plus basse et possède une large plage de fusion. Il est principalement utilisé pour augmenter la teneur en alumine des mélanges de verre, abaisser leur température de fusion et accroître la teneur en alcalis, réduisant ainsi la quantité d'alcalis nécessaire. De plus, sa fusion lente empêche la formation de cristaux susceptibles d'endommager le produit. Le feldspath contribue également à réguler la viscosité du verre. Généralement, on utilise du feldspath potassique ou sodique dans divers mélanges de verre.
Ingrédients pour le corps en céramique
Avant la cuisson, le feldspath agit comme agent fluidifiant, réduisant le retrait et la déformation de la pièce au séchage, améliorant ainsi les performances et la durée de ce dernier. Pendant la cuisson, il agit comme fondant, abaissant la température et favorisant la fusion du quartz et du kaolin, ainsi que la formation de mullite en phase liquide. Le verre de feldspath formé lors de la fusion remplit les grains de mullite, densifiant la pièce et réduisant sa porosité, ce qui accroît sa résistance mécanique et ses propriétés diélectriques. De plus, la formation de ce verre de feldspath améliore la translucidité de la pièce. La quantité de feldspath ajoutée aux pâtes céramiques varie selon les matières premières et les exigences du produit.
Émail céramique
L'émail céramique est principalement composé de feldspath, de quartz et d'argile, la teneur en feldspath variant de 10 à 35 %. Dans l'industrie céramique (pour la pâte et l'émail), le feldspath potassique est le plus couramment utilisé.
Propriétés physiques et chimiques
Le feldspath est un minéral très répandu sur Terre. Sa teneur élevée en potassium le désigne sous le nom de feldspath potassique, de formule chimique KAlSi₃O₈. L'orthose, la microcline et la sanidine sont des exemples de feldspaths potassiques. Ces feldspaths présentent une bonne stabilité chimique et sont généralement résistants à la décomposition acide. Leur dureté est de 5,5 à 6,5, leur densité de 2,55 à 2,75 t/m³ et leur point de fusion de 1185 à 1490 °C. On leur associe fréquemment du quartz, de la muscovite, de la biotite, du béryl, du grenat, ainsi que de faibles quantités de magnétite, de columbite et de tantalite.
Classification des gisements de feldspath
Les gisements de feldspath sont principalement classés en deux types selon leur genèse :
1. **Gneiss ou gneiss migmatitique** : Certains filons se trouvent dans des massifs granitiques ou rocheux basiques, ou dans leurs zones de contact. Le minerai est principalement concentré dans la zone à blocs de feldspath des pegmatites ou dans les pegmatites à feldspath différencié.
2. **Gisements de feldspath dans les roches ignées** : Ces gisements se trouvent dans des roches ignées acides, intermédiaires et alcalines. Les plus importants sont ceux présents dans les roches alcalines, comme la syénite néphélinique, suivis par les gisements de granite, de granite à albite, de granite à orthoclase et de granite à orthoclase quartzique.
En fonction du processus de minéralisation du feldspath, les gisements de feldspath sont divisés en types de roches ignées, de pegmatites, de granites altérés et de roches sédimentaires, les types de pegmatites et de roches ignées étant les principaux.
Méthodes de séparation
- **Tri manuel** : En raison des différences évidentes de forme et de couleur par rapport aux autres minéraux de gangue, un tri manuel est utilisé.
- **Séparation magnétique** : Après le concassage et le broyage, des équipements de séparation magnétique tels que des séparateurs magnétiques à plaques, des séparateurs magnétiques à anneau vertical à gradient élevé LHGC et des séparateurs magnétiques électromagnétiques à suspension HTDZ sont utilisés pour éliminer le fer faiblement magnétique, le titane et d'autres minéraux impurs à des fins de purification.
- **Flottation** : Utilise principalement de l'acide HF en milieu acide, avec des cations amines comme collecteurs pour séparer le feldspath du quartz.
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Date de publication : 28 juin 2024