【精品】石英砂選礦提純工藝研究

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1、石英砂選礦提純工藝研究一前呂石英砂又稱硅砂，是一種常見的非金屬礦物原料，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。我國的石英砂選礦提純及深加工開發(fā)利用的比較晚，并且主要用于建筑工業(yè)，玻璃制造，陶瓷工業(yè)和鑄造工業(yè)，這些領(lǐng)域的一個共同點就是石英砂的需求量大，原料質(zhì)量要求低。對于我國一些產(chǎn)地的優(yōu)質(zhì)石英砂而言，基本上不經(jīng)過選礦提純或略經(jīng)提純，即可滿足工業(yè)用砂需求。目前，國外以美國的石英砂選礦提純技術(shù)最為先進，特點是工業(yè)化產(chǎn)量大、裝備專業(yè)化和生產(chǎn)自動化程度高，其產(chǎn)品已發(fā)展到第六代（雜質(zhì)總質(zhì)量分數(shù)小于8X106,透明度為光學級）。經(jīng)過選礦提純制成的高純和超高純石英砂已廣泛應(yīng)用于航

2、空航天、原子能技術(shù)、激光、光纜通訊、軍工等高科技領(lǐng)域。隨著科學技術(shù)的進步，高科技用硅的需求量也將大量增加，而天然水晶資源的日趨枯竭使得人們不得不將目光轉(zhuǎn)向天然水晶的替代品一高純和超高純石英砂上。因此，積極探求和推動石英砂選礦提純技術(shù)的進步，實現(xiàn)精制石英砂、高純和超高純石英砂的成本、大批量工業(yè)化生產(chǎn)、對彌補天然水晶資源的不足，滿足高科技用硅需求具有重要的現(xiàn)實意義。二石英砂選礦提純方法石英砂提純是除去石英砂中少量或微量雜質(zhì)，獲得精制石英砂或高純石英砂（如電了級產(chǎn)品）的高難度分離技術(shù)，近年來，國內(nèi)外對石英砂提純工藝研究主要圍繞以下幾個方面進行：1水洗、

3、分級脫泥石英砂中的SiOz的品位隨著石英砂粒度的變細而降低，鐵質(zhì)和鋁制等雜志礦物的品位則正好相反，這種現(xiàn)象在含有大量粘土性質(zhì)礦物石英砂中尤為明顯。所以在入選前對石英砂原礦進行水選，分級脫泥是非常必要的，而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英砂原礦化學組成為：SiO昇9.38%、Fe2031.68%>AL2O311.28%,其粒度組成中-0.1mm粒級含量為27.65%。在對原礦進行預(yù)選水洗、分級脫泥后，SiO?的品位上升到86.36%,Fe2（）3降低至0.49%,AL2O3降低至6.79%,除雜提純效果較為顯箸。水洗、分級脫泥作為一種礦

4、石入選前的預(yù)處理方法，應(yīng)用的較早也很普遍，但對于存在于石英砂表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物，其脫除效果尚不顯著。2擦洗擦洗是借助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級作業(yè)達到石英砂進一步提純的效果，目前，主要有棒摩擦洗和機械擦洗兩種方法，對于機械擦洗，一般認為影響擦洗效果的因素主要是來自擦洗機的結(jié)構(gòu)特點和配置形式，其次為工藝因素，包括擦洗時間和擦洗濃度，研究表明，砂礦擦洗濃度在50%-60%之間效果最好，而且在一定程度上反而加大了石英砂提純的難度；擦洗時間原則上以初步達到產(chǎn)品質(zhì)量

5、要求為基準，不宜過長，因時間過長，會加大設(shè)備磨損，提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由于對于某些石英砂礦,機械擦洗擦除效果不太理想，因此，在我國棒磨擦洗工業(yè)應(yīng)用較為普遍和相對成熟。如對某地石英砂原礦經(jīng)水洗、分級脫泥后+0.3mm以上的石英砂進行棒磨擦洗，結(jié)果表明，經(jīng)磨礦擦洗后，F(xiàn)eQ從0.19%降低到0.10%,鐵的去除率達47.4%。我們在對云南某地石英砂礦采用加藥高效強力擦洗，配合適當?shù)墓に嚭驮O(shè)備，結(jié)果發(fā)現(xiàn)比采用棒磨擦洗效果好，棒磨擦洗后收率為49%,而加藥高效強力擦洗回收率為73%o加藥的冃的是增大雜質(zhì)礦物和石英顆粒表面的電斥力，增強雜質(zhì)礦

6、物與石英顆粒相互間的分離效果。3磁選磁選工藝的采用，可以最大限度的清除包括連生體顆粒在內(nèi)的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物。強磁選通常采用濕式強磁選機或高梯度磁選機。一般而言，對雜質(zhì)以褐鐵礦、赤鐵礦、黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物為主的右英砂，利用濕式強磁機在10000奧斯特以上可以選出；對含雜以磁鐵礦為主的強磁性礦物，則采用弱磁機對或中磁機進行選別效果比較好，上村宏?田淵平次采用強磁機對瀨戶石英砂進行了實驗條件研究，結(jié)果表明，磁選數(shù)和磁場強度選除鐵效果有重要影響，隨磁選次數(shù)的增加，含鐵量逐漸減少，而一定的磁場強度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場強

7、度即使提高很多，除鐵率也無多大變化。另外，石英砂粒度越細，除鐵效果越好，其原因是細粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量高的緣故。當石英砂原砂中含雜質(zhì)礦物較多時，僅采用擦洗、脫泥和磁選是不能將石英砂提純成高純砂的，為了進一步提高石英砂的純度和降除雜質(zhì)4浮選考慮到含氟廢水對環(huán)境的嚴重影響，國外于70年代出現(xiàn)了“無氟有酸浮洗法”如口本在實現(xiàn)長行與石英的分離中，采用硫酸或鹽酸（PH二2）調(diào)漿，加高級脂肪族胺鹽和石油磺酸鈉混合捕收劑浮選獲得成功，無氟無酸浮選法是近年來大力開發(fā)的石英長石浮選分離新工藝，唐甲瑩等從1984年開始研究陰陽離子混合捕收劑浮選分離新工藝，該方法

8、是在自然中性介質(zhì)中，利用石英、長石結(jié)構(gòu)組成的差異，合理調(diào)配陰陽離子捕收劑的配比，優(yōu)先浮選出長石，實現(xiàn)二者的分離。但無氟無酸浮選法不如HF