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    技術文獻

    石英砂生產線常用的選礦提純方法

    發布時間:2021-07-16 21:29:59 閱讀:

      硅砂又稱硅砂,是常見的非金屬礦物原料,經選礦精制可制成高純度硅砂,廣泛應用于玻璃、陶瓷、冶金、鑄造及耐火材料等行業。 那么,目前常見的硅砂選礦提純方法和工藝是什么呢?
    石英砂生產線常用的選礦提純方法(圖1)

      常見的石英砂選礦提純方法

      通常,石英砂中除了SiO2以外,還含有氧化鐵、粘土、云母、有機雜質等,石英砂的選礦純化是去除石英砂中少量或微量的雜質,得到精制石英砂。 目前常見的硅砂選礦提純方法主要有物理法和化學法兩種。 其中,物理法包括水洗和分級脫泥、擦洗法、磁選法、浮選法; 化學法主要是酸浸法。
    石英砂生產線常用的選礦提純方法(圖2)

      一、水洗、分級脫泥法

      石英中的SiO2品位隨石英粒度的變細而下降,但鐵質和鋁制等雜質礦物的品位反而上升。 由于這種現象在含大量粘土質礦物的石英中尤為明顯,因此在評選前需要用螺桿清洗機、輥篩、水力旋流器、脫泥斗、水力分級機等設備對石英原礦進行水選、分級脫泥,效果明顯。 水洗、分級脫泥作為礦石入選前的預處理方法,得到了早期和普遍的應用,但對石英表面存在的薄膜鐵和粘連性雜質礦物,其脫除效果還不顯著。
    石英砂生產線常用的選礦提純方法(圖3)

      二、擦洗法

      擦洗法主要利用機械力和磨料之間的剝離力去除石英砂表面的薄膜鐵、粘結和泥性雜質礦物,進一步粉碎未生成的單質礦物集合體,經過分級工作達到石英砂進一步提純的效果。

      目前石英砂擦洗法主要有棒摩擦清洗和機械擦洗兩種方法。 就機械擦洗法而言,影響擦洗效果的因素主要來自擦洗機的結構特點和配置形式,其次是包含擦洗時間和擦洗濃度的工藝因素。

      研究表明,石英砂礦的擦洗濃度在50%-60%之間效果良好,但石英選礦提純的難度也有所提高。 擦洗時間原則上以初步滿足產品質量要求為標準,不能過長。 時間太長,設備磨損大,能耗高,選礦提純成本高。 一些石英礦的機械擦洗效果不太理想,可以采用棒摩擦清洗,必要時可以添加藥物增大雜質礦物和石英顆粒表面的電排斥力,提高雜質礦物和石英顆粒的相互分離效果。
    石英砂生產線常用的選礦提純方法(圖4)

      三、磁選法

      磁選法可以盡量去除含連體顆粒的赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母等弱磁性雜質礦物。

      強磁選通常采用濕式強磁選機或高梯度磁選機。 一般來說,雜質以鐵氧體、赤鐵礦、黑云母等弱磁性雜質礦物為主石英,可以從使用濕式強磁性機的10000 Oe以上中選擇; 雜含有以磁鐵礦為主的強磁性礦物時,使用弱磁鐵機或中磁鐵機進行分選是很有效的。研究表明,磁選次數和磁場強度對磁選除鐵效果有重要影響,隨著磁選次數的增加,鐵含量逐漸減少,在一定的磁場強度下,鐵質大部分可以被去除,但隨后磁場強度大幅提高,除鐵率變化不大。 另外,石英砂粒度越細除鐵效果越高,這是因為細粒石英砂中含鐵的雜質礦物的量越多。 石英砂原砂含有大量雜質礦物時,僅靠擦洗、除泥、磁選是無法將石英砂提純為高純度砂的。
    石英砂生產線常用的選礦提純方法(圖5)

      四、浮選法

      浮選法主要是去除石英砂中長石、云母等非磁性伴生雜質礦。 硅砂浮選法主要包括有氟浮選和無氟浮選。 其中,含氟浮選采用陽離子捕收劑和氫氟酸活化劑在酸性pH范圍內進行,存在含氟廢水環境污染嚴重,需要處理后排放的缺點。 無氟浮選利用石英、長石結構組成的不同,合理調配陰陽離子混合捕收劑的配比與用量,利用它們的澤塔電位的不同,優先浮選長石,實現分離。

      一般來說,經過擦洗、卸泥、磁選、浮選后,石英純度可達到99.3%-99.9%,基本上可以滿足工業用砂的需要。
    石英砂生產線常用的選礦提純方法(圖6)

      五、酸浸漬法

      酸浸可以利用石英不溶于酸(HF除外),其他雜質礦物溶于酸液的特點,實現石英的進一步提純。

      酸浸漬常用硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸等,還原劑有亞硫酸及其鹽類等。 研究表明,上述酸類對石英中非金屬類雜質礦物有較好的去除效果,但對不同的金屬雜質,酸的種類及其濃度影響顯著,一般認為各種稀酸對FeAl的去除效果較濃,除硫酸、王水或王水通常使用上述酸類組成的混酸進行雜質礦物的酸浸除去,但考慮到HF在石英中的溶解作用,HF濃度通常在10%以下。 除了酸的濃度以外,酸的用量、酸浸時間、溫度和紙漿攪拌都會影響石英酸浸效果。 酸浸各要素的控制必須根據石英最終品位的要求,盡可能降低酸的濃度、溫度和用量,減少酸浸時間,以較低的選礦成本實現石英提純。

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