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超全總結(jié)之石英砂提純工藝分析

公司名稱：鞏義市大千凈化材料有限公司作者：Admin 發(fā)布時間：2021/10/28 10:24:17

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　　石英砂的提純方法
　　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（如電子級產(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(jìn)行：
　　

1）水洗、分級脫泥
　　石英砂中的SiO2的品位隨著石英砂粒度的變細(xì)而降低，鐵質(zhì)和鋁制等雜質(zhì)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(jìn)行水選，分級脫泥是非常必要的，而且效果也是較為明顯的。
　　評價：水洗、分級脫泥作為一種礦石入選前的預(yù)處理方法，應(yīng)用的較早且普遍，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(jī)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(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級作業(yè)達(dá)到石英砂進(jìn)一步提純的效果。

石英砂擦洗提純工藝

　　對于機(jī)械擦洗，一般認(rèn)為影響擦洗效果的因素主要來自擦洗機(jī)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(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求為基準(zhǔn)，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。
　　評價：由于對某些石英砂礦，機(jī)械擦洗擦除效果不太理想，因此，我國棒磨擦洗工業(yè)應(yīng)用較為普遍和相對成熟。
　　

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(qiáng)磁選通常采用濕式強(qiáng)磁選機(jī)或高梯度磁選機(jī)。
　　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)礦物為主的石英砂，利用濕式強(qiáng)磁機(jī)在10000奧斯特以上可以選出；對含雜以磁鐵礦為主的強(qiáng)磁性礦物，則采用弱磁機(jī)對或中磁機(jī)進(jìn)行選別效果比較好。
　　評價：當(dāng)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(jìn)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(yán)重影響，無氟有酸浮洗法應(yīng)運(yùn)而生。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，該方法是在自然中性介質(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。
　　評價：無氟無酸浮選法不算成熟，目前尚未見到工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用的報道。云母與石英的等電點相近，分選難度大，采用酸性條件下陰離子捕收劑，或在堿性條件下陰-陽離子捕收劑兩種方法浮選，可獲得很好的效果。一般而言，經(jīng)過擦洗、脫泥、磁選和浮選后，石英砂的純度可達(dá)到99.3%-99.9%，基本上滿足工業(yè)用砂的需求。
　　

5）色選
　　色選是根據(jù)物料光學(xué)特性的差異，利用光電探測技術(shù)將顆粒物料中的異色顆粒自動分揀出來。色選機(jī)主要由給料系統(tǒng)、光學(xué)檢測系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和分離執(zhí)行系統(tǒng)組成。
　　評價：色選用于石英砂行業(yè)利于將雜色礦物分選出來，或在選礦前期將石英塊按顏色差異進(jìn)行分選。
　　

6）酸浸

　　酸浸是利用石英不溶于酸（HF除外），其他雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點，從而可以實現(xiàn)對石英的進(jìn)一步提純。酸浸常用酸類有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等；還原劑有亞硫酸及其鹽類等。

石英砂酸浸提純工藝

　　研究發(fā)現(xiàn)，上述酸類對石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有良好的去除效果，但對不同的金屬雜質(zhì)，酸的種類及其濃度影響較為顯著。一般認(rèn)為各種稀酸對Fe和Al的去除均有顯著效果，而對Ti和Cr的去除效果則采用較濃的硫酸、王水或HF進(jìn)行酸浸處理。通常使用上述酸類組成的混合酸進(jìn)行雜質(zhì)礦物的酸浸脫除，考慮到HF對石英的溶解作用，HF濃度一般不超過10%。
　　評價：酸浸各種因素的控制應(yīng)根據(jù)石英最終品位要求，盡量降低酸的濃度、溫度和用量，減少酸浸時間，以實現(xiàn)在較低的選礦成本下進(jìn)行石英提純。經(jīng)過酸浸處理后的石英砂，可獲得純度達(dá)99.99%的高純石英砂。
　　

7）微生物浸出

　　用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是新近發(fā)展起來的一種除鐵技術(shù)。

石英砂微生物浸出提純工藝

　　據(jù)國外研究結(jié)果表明，以黑曲霉素浸除鐵效果最佳，F(xiàn)e2O3的去除率多在75%以上，精礦Fe2O3的品位低達(dá)0.007%。
　　評價：目前微生物除鐵處于實驗室研究階段，規(guī)?；I(yè)的生產(chǎn)尚需作進(jìn)一步的實驗研究。
　　

8）其他提純方法
　　由于不同石英砂制品對雜質(zhì)礦物含量的不同要求，有時也采用一些其他的提純方法作進(jìn)一步提純，如電選利用石英與雜質(zhì)礦物在電性上微小的差別，可選出微量金屬雜質(zhì)礦物；熱氯化方法可除去石英中的氣、液相雜質(zhì)和雜質(zhì)礦物、金屬包裹體對工藝過程中的表面污染，達(dá)到對石英砂進(jìn)一步提純。

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