石英砂生产线常用的选矿提纯方法

　　硅砂又称硅砂，是常见的非金属矿物原料，经选矿精制可制成高纯度硅砂，广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、铸造及耐火材料等行业。 那么，目前常见的硅砂选矿提纯方法和工艺是什么呢？

　　常见的石英砂选矿提纯方法

　　通常，石英砂中除了SiO2以外，还含有氧化铁、粘土、云母、有机杂质等，石英砂的选矿纯化是去除石英砂中少量或微量的杂质，得到精制石英砂。 目前常见的硅砂选矿提纯方法主要有物理法和化学法两种。 其中，物理法包括水洗和分级脱泥、擦洗法、磁选法、浮选法； 化学法主要是酸浸法。

　　一、水洗、分级脱泥法

　　石英中的SiO2品位随石英粒度的变细而下降，但铁质和铝制等杂质矿物的品位反而上升。 由于这种现象在含大量粘土质矿物的石英中尤为明显，因此在评选前需要用螺杆清洗机、辊筛、水力旋流器、脱泥斗、水力分级机等设备对石英原矿进行水选、分级脱泥，效果明显。 水洗、分级脱泥作为矿石入选前的预处理方法，得到了早期和普遍的应用，但对石英表面存在的薄膜铁和粘连性杂质矿物，其脱除效果还不显著。

　　二、擦洗法

　　擦洗法主要利用机械力和磨料之间的剥离力去除石英砂表面的薄膜铁、粘结和泥性杂质矿物，进一步粉碎未生成的单质矿物集合体，经过分级工作达到石英砂进一步提纯的效果。

　　目前石英砂擦洗法主要有棒摩擦清洗和机械擦洗两种方法。 就机械擦洗法而言，影响擦洗效果的因素主要来自擦洗机的结构特点和配置形式，其次是包含擦洗时间和擦洗浓度的工艺因素。

　　研究表明，石英砂矿的擦洗浓度在50%-60%之间效果良好，但石英选矿提纯的难度也有所提高。 擦洗时间原则上以初步满足产品质量要求为标准，不能过长。 时间太长，设备磨损大，能耗高，选矿提纯成本高。 一些石英矿的机械擦洗效果不太理想，可以采用棒摩擦清洗，必要时可以添加药物增大杂质矿物和石英颗粒表面的电排斥力，提高杂质矿物和石英颗粒的相互分离效果。

　　三、磁选法

　　磁选法可以尽量去除含连体颗粒的赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物。

　　强磁选通常采用湿式强磁选机或高梯度磁选机。 一般来说，杂质以铁氧体、赤铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物为主石英，可以从使用湿式强磁性机的10000 Oe以上中选择； 杂含有以磁铁矿为主的强磁性矿物时，使用弱磁铁机或中磁铁机进行分选是很有效的。研究表明，磁选次数和磁场强度对磁选除铁效果有重要影响，随着磁选次数的增加，铁含量逐渐减少，在一定的磁场强度下，铁质大部分可以被去除，但随后磁场强度大幅提高，除铁率变化不大。 另外，石英砂粒度越细除铁效果越高，这是因为细粒石英砂中含铁的杂质矿物的量越多。 石英砂原砂含有大量杂质矿物时，仅靠擦洗、除泥、磁选是无法将石英砂提纯为高纯度砂的。

　　四、浮选法

　　浮选法主要是去除石英砂中长石、云母等非磁性伴生杂质矿。 硅砂浮选法主要包括有氟浮选和无氟浮选。 其中，含氟浮选采用阳离子捕收剂和氢氟酸活化剂在酸性pH范围内进行，存在含氟废水环境污染严重，需要处理后排放的缺点。 无氟浮选利用石英、长石结构组成的不同，合理调配阴阳离子混合捕收剂的配比与用量，利用它们的泽塔电位的不同，优先浮选长石，实现分离。

　　一般来说，经过擦洗、卸泥、磁选、浮选后，石英纯度可达到99.3%-99.9%，基本上可以满足工业用砂的需要。

　　五、酸浸渍法

　　酸浸可以利用石英不溶于酸(HF除外)，其他杂质矿物溶于酸液的特点，实现石英的进一步提纯。

　　酸浸渍常用硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等，还原剂有亚硫酸及其盐类等。 研究表明，上述酸类对石英中非金属类杂质矿物有较好的去除效果，但对不同的金属杂质，酸的种类及其浓度影响显著，一般认为各种稀酸对Fe和Al的去除效果较浓，除硫酸、王水或王水通常使用上述酸类组成的混酸进行杂质矿物的酸浸除去，但考虑到HF在石英中的溶解作用，HF浓度通常在10%以下。 除了酸的浓度以外，酸的用量、酸浸时间、温度和纸浆搅拌都会影响石英酸浸效果。 酸浸各要素的控制必须根据石英最终品位的要求，尽可能降低酸的浓度、温度和用量，减少酸浸时间，以较低的选矿成本实现石英提纯。