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高纯石英砂选矿流程-石英砂提纯流程

2017-03-07 来源:鑫海矿装 (62015次浏览)

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石英砂选矿的主要目的是提纯,获取高纯石英砂,用于制作玻璃、填料、半导体、光纤通讯、激光和航天材料等。若想有效提纯,需分离出石英砂中伴生的脉石矿物,还要除尽晶格中及包裹体中的杂质。

下面我们一起来了解石英砂选矿(提纯)工艺流程:分为选前准备作业、预先选别作业、矿物分选作业及深度提纯作业四个阶段。

1、石英砂选前准备作业

石英砂选前准备作业主要有煅烧、水淬、磨矿、分级等流程。该作业的主要目的是实现石英砂充分单体解离,并控制产品的粒度范围,以便于后续选别作业。

煅烧与水淬:在入磨前,需选对石英进行1000℃左右的煅烧并水淬,在高温煅烧下,石英会与脉石矿物发生晶型转变;然后进行水淬,由于脉石杂质与石英的膨胀率不同,在水淬的作用下,温度急剧下降,颗粒内部产生大量裂纹,便于碎磨作业。

磨矿与分级:产生裂纹的石英砂矿物进入磨矿系统,磨矿后包裹体杂质易暴露在石英矿粒表面,然后进行分级再磨,可强化石英与脉石矿物的单体解离效果。

2、石英砂预先选别作业

石英砂预先选别作业主要有水洗、脱泥和擦洗。主要是因为石英原矿在磨矿过程中,部分易泥化矿物会形成微细粒的矿泥,影响后续选别作业。所以需要进行预选选别,脱除泥质黏土矿物以及石英砂表面的薄膜铁、粘结和泥性杂质矿物。

水洗、脱泥:利用螺旋洗矿机、滚筒筛、水力旋流器、脱泥斗和水力分级机等设备对石英原矿进行水洗、脱泥。主要是去除石英砂中的黏土性矿物。

擦洗:擦洗机(棒磨擦洗机或机械擦洗机)内加入适当的药剂,以增大杂质矿物和石英颗粒表面的电斥力,借助机械力和砂粒间的磨剥力,去除石英表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎未成单体的矿物集合体。

3、石英砂矿物分选作业

英砂矿物分选作业是根据石英与伴生脉石矿物间的物理 、化学特性差异进行分选的,通过磁选、浮选、重选和电选等方法获得石英砂。

重选:通过石英砂与脉石矿物间密度的不同,在介质中受流体力和机械力的影响不同,产生松散的分层,从而矿石颗粒被分离。常用的重选设备有跳汰机、摇床、螺旋溜槽和离心选矿机。

磁选:由于石英是反磁性物质,在磁场中不能被磁化,而其中含磁性矿物(如赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、钛铁矿、黑云母等)是顺磁性物质,可以被磁化,可通过多段弱磁-强磁选去除石英中的磁性杂质矿物,同时,还可除去带有磁性矿物的包裹体和连生体。常用的磁选设备有湿式强磁磁选机和高梯度磁选机。

浮选:当采用擦洗、脱泥、磁选、重选等方法无法达到理想脱泥效果时,需采用浮选法清除石英砂中的长石、云母以及各种非磁性伴生杂质。浮选分为有氟浮选和无氟浮选两种。其中,有氟浮选是在酸性pH值范围内,采用阳离子捕收剂和氢氟酸活化剂实现浮选;无氟浮选是利用石英与长石结构、成分的不同,适当调整阳离子混合捕收剂比例,对长石进行有限浮选,实现分离。常用的浮选设备有机械搅拌式浮选机(如SF型、JJF型、BF型)和充气搅拌式浮选机(KYF型、XCF型)等。

4、石英砂深度提纯作业

石英砂深度提纯作业主要是因为仅通过常规选别方法,不能有效去除包裹体及晶格中杂质,致使石英砂纯度不高。因此采用高温(气氛)焙烧和酸浸法进行深度提纯。

高温(气氛)焙烧:通过添加氯气、HCl,在800~1600℃条件下高温焙烧,包裹体受热急剧膨胀、破裂,使其中的杂质暴露至石英表面,在此过程中,杂质伴随石英晶体结构转变过程迁移至石英表面;或者在高温气氛(如HCl)的作用下,与晶格中的杂质发生反应,使得杂质转移至石英表面,然后通过酸浸使杂质脱除。

酸浸:是利用石英不溶于酸(HF除外),其他杂质矿物能被酸液溶解的特点,从而可以实现对石英的进一步提纯。将石英砂加入到混合酸液中,在常温下,间隙搅拌浸出,一般时间为24h;若在加热的条件下,采用搅拌浸出,时间一般为2~6h,洗涤干燥即可。酸浸常用酸类有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸等;还原剂有亚硫酸及其盐类等。

以上便是石英砂选矿工艺流程的介绍,在实际选厂中,石英砂选矿工艺流程的选择, 需根据石英砂矿石性质及所含脉石矿物性质等,进行选择。因此,建议先进行选矿试验,通过试验结果定制科学合理的选矿工艺流程,以获得理想经济效益。

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