石英砂选矿提纯工艺(2)   

   1.5 酸浸 酸浸是利用不溶于酸(HF除外)，其它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。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。研究发现，上述酸类对石英中的非金属杂质矿物均有良好的去除效果，但对不同的金属杂质，酸的种类及其浓度影响较为显著。一般认为各种稀酸对Fe和Al的去除均有显著效果，而对Ti和Cr的去除则采用较浓的H2SO4、王水或HF酸进行酸浸处理。通常使用上述酸类组成的混合酸进行杂质矿物的酸浸脱除，考虑到HF酸对石英的溶解作用，故HF酸浓度一般不超过10％。除酸的浓度外，酸的用量、酸浸时间、温度及矿浆搅拌均可以影响石英酸浸效果。酸浸各种因素的控制应根据石英最终品位要求，尽量降低酸的浓度、温度和用量，减少酸浸时间，以实现在较低的选矿成本下进行提纯。在一 些欧美国家由于对石英中铁的要求比较严格，故比较系统地研究了石英酸浸提纯处理，并建立了酸浸的石英选矿提纯厂。经过酸浸处理后的石英砂，可获得纯度达99.99％的高纯和超高纯石英砂。

   1.6 微生物浸出  用微生物浸除砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁是新近发展起来的一种除铁技术。据国外研究结果表明，用黑曲霉素、青霉、xx 胞菌、多粘菌素杆菌等微生物对石英表面薄膜铁进行浸除时，均取得了较好的效果，其中以黑曲霉素菌浸除铁效果{zj0}，Fe2O3的去 除率多在75％以上，精矿Fe2O3的晶位低达0，m7％。并且，发现用大多数xx和霉菌预先栽培好的培养液浸出铁的效果更好，就象其它菌种一样是由于它们的可溶性代谢物的作用。目前微生物除铁处于实验室研究阶段，规模化工业生产尚需作进一步的试验研究 。

   1.7 其它提纯方法  由于不同砂制品对杂质矿物含量的不同要求，有时也采用一些其它的提纯方法作进一步提纯。如电选利用石英与杂质矿物在电性上微小差别，可选出微量金属杂质矿物；热氯化方法可除去石英中的气、液相杂质和杂质矿物、金属包裹体对工艺过程中的表面污染，达到对石英砂进一步提纯的目的。

   2 石英砂选矿提纯工艺流程研究  石英砂选矿提纯工艺流程很多，一般视石英砂中杂质的种类、含量、赋存状态以及产品质量要求等确定。

   常见的砂选矿提纯工艺流程如下：

   2.1 擦洗----分级、脱泥  石英砂在风化沉积成矿过程中，大量粘土性矿物和铁质在石英表面形成胶结物或粘连矿物。采用擦洗——分级、脱泥工艺去除粘土杂质矿物、泥质铁及部分薄膜铁则是这类石英砂提纯常用的工艺流程。如四川江津石英砂岩矿采用该工艺降除-0.1mm细泥和铁质，使得SiO2从85.40％提高到97.40％，Pe2O3由原来的0.63％降至0.165％。该工艺一般作为原砂人选前的预处理工艺，对泥质性杂质矿物进行有效脱除。

   2.2 擦洗-脱泥-磁选  一般而言，石英砂常见杂质矿物，如褐铁矿、电气石、赤铁矿和黑云母等弱磁性矿及磁铁矿等强磁性矿只有采用磁选工艺才可降除 。实际生产中，多采用破碎机、湿式强磁机进行选别，磁场强度约在13000奥斯特左右。某地湖相沉积硅砂在经擦洗脱泥后，砂中含Fe2O3为0.36％，利用SHP-500型湿式强磁机对上述擦洗脱泥砂进行提纯，可以获得Fe2O3含量为0.1％以下的磁选精砂。

   2.3 棒磨擦洗-脱泥-磁选-浮选  棒磨擦洗工艺的采用，一方面强化了擦洗效果，另一方面由于适量钢棒的存在，可以改变原砂的粒度组成，为石英砂进一步的分选提供了矿物学基础。浮选是为了降除长石，国外多采用加氢氟酸浮选。如英国不列颠工业硅砂公司的选矿厂，采用棒磨擦洗—脱泥—磁选一浮选工艺，最终获得SiO2-99。5％，Fe2O3-0.007％，Al2O3-0.1％的优质石英砂。

   2.4 棒磨擦洗-脱泥-磁选-浮选-酸浸  石英砂原矿在经擦洗、磁选和浮选分离后，赋存较多的杂质矿物颗粒(包括单体、集合体)已基本上被xx干净，SiO2纯度一般可以达到99.5—99.9％，基本上可以满足石英砂的大多数工业用途。但要进一步作为超高纯石英砂，就必须对以斑点和包裹体形式连生在石英颗料表面上的杂质作酸浸处理，根据其不同的工业用途对石英砂不同杂质矿物(Pe、A1、Ti、Cr)的要求，进行不同浓度、配比的混合酸酸浸处理。如蕲春某石英岩矿的SiO2含量为99.76％，含细小包裹体，主要杂质矿物Fe、Al、Ti等以粘土矿物和铁的氧化物形态存在。在经过棒磨擦洗-脱泥-磁选-浮选-酸浸工艺后，获得SiO2含量为99.99％以上的高纯石英砂。

    2.5 加药高效强力擦洗-分级脱泥-磁选  通过对云南某石英砂岩矿选矿提纯作了详细深入的试验研究之后，我们首先创造性地使用加药高效强力擦洗-分级脱泥-磁选这一新的提纯工艺，并获得成功。该工艺是对现有擦洗设备的结构进行了改进，优化了技术参数，通过加药高效强力擦洗和分级脱泥可除去80％以上的杂质铁和铝矿，磁选主要是除去含铁杂质矿物。通过该流程处理后，可获得SiO2≥99.8％，Fe2O3≤0.023％，Al2O3≤ 0.05％，TiO2≤0.02％的优质精制石英砂。达到了一级光学玻璃用砂的要求，并且精砂的产率高达73％，而棒磨擦洗产率仅为49％，SiO2回收率为72.8％。再进行进一步的浮选和酸浸处理，能获得SiO2≥99.9％，Fe2O3≤0.005％，Al2O3≤0.05％，TiO2≤0.02％的高纯石英砂。这一工艺的采用，克服了棒磨擦洗带来的铁质二次污染、产率低等缺点。

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