石英石正確提煉方法

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石英石正確提煉方法

(一)水洗、分級脱泥

石英中的SiO2的品位隨着石英粒度的變細而降低,鐵質和鋁製等雜誌礦物的品位則正好相反,這種現象在含有大量粘土性質礦物石英中尤為明顯。所以在入選前對石英原礦進行水選,分級脱泥是非常必要的,而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英原礦化學組成為:SiO279.38%、Fe2O3 1.68%、AL2O311.28%,其粒度組成中-0.1mm粒級含量為27.65%。在對原礦進行預選水洗、分級脱泥後,SiO2的品位上升到86.36%,Fe2O3降低至0.49%,AL2O3降低至6.79%,除雜提純效果較為顯著。水洗、分級脱泥作為一種礦石入選前的預處理方法,應用的較早也很普遍,但對於存在於石英錶面的薄膜鐵和粘連性雜質礦物,其脱除效果尚不顯著。

(二)擦洗

擦洗是藉助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結及泥性雜質礦物和進一步擦碎未成單體的礦物集合體,再經分級作業達到石英砂進一步提純的效果,目前,主要有棒摩擦洗和機械擦洗兩種方法,對於機械擦洗,一般認為影響擦洗效果的因素主要是來自擦洗機的結構特點和配置形式,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提純的難度擦洗時間原則上以初步達到產品質量要求為基準,不宜過長,因時間過長,會加大設備磨損,提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由於對於某些石英礦,機械擦洗擦除效果不太理想,因此,在我國棒磨擦洗工業應用較為普遍和相對成熟。如對某地石英原礦經水洗、分級脱泥後+0.3mm以上的石英砂進行棒磨擦洗,結果表明,經磨礦擦洗後,Fe2O3從0.19%降低到0.10%,鐵的去除率達47.4%。我們在對雲南某地石英採用加藥高效強力擦洗,配合適當的工藝和設備,結果發現比採用棒磨擦洗效果好,棒磨擦洗後收率為49%,而加藥高效強力擦洗回收率為73%。加藥的目的是增大雜質礦物和石英顆粒表面的電斥力,增強雜質礦物與石英顆粒相互間的分離效果。

(三)磁選

磁選工藝的採用,可以最大限度的清除包括連生體顆粒在內的赤鐵礦、褐鐵礦和黑雲母等弱磁性雜質礦物。強磁選通常採用濕式強磁選機或高梯度磁選機。一般而言,對雜質以褐鐵礦、赤鐵礦、黑雲母等弱磁性雜質礦物為主的石英,利用濕式強磁機在10000奧斯特以上可以選出對含雜以磁鐵礦為主的強磁性礦物,則採用弱磁機對或中磁機進行選別效果比較好,上村宏﹒田淵平次採用強磁機對瀨户石英砂進行了實驗條件研究,結果表明,磁選數和磁場強度選除鐵效果有重要影響,隨磁選次數的增加,含鐵量逐漸減少,而一定的磁場強度下可除去大部分的鐵質,但此後磁場強度即使提高很多,除鐵率也無多大變化。另外,石英砂粒度越細,除鐵效果越好,其原因是細粒石英砂中含鐵雜質礦物量高的緣故。當石英砂原砂中含雜質礦物較多時,僅採用擦洗、脱泥和磁選是不能將石英砂提純成高純砂的,為了進一步提高石英的純度和降除雜質

(四)浮選

考慮到含氟廢水對環境的嚴重影響,國外於70年代出現了“無氟有酸浮洗法”如日本在實現長石與石英的分離中,採用硫酸或鹽酸(PH=2)調漿,加高級脂肪族胺鹽和石油磺酸鈉混合捕收劑浮選獲得成功,無氟無酸浮選法是近年來大力開發的石英長石浮選分離新工藝,唐甲瑩等從1984年開始研究陰陽離子混合捕收劑浮選分離新工藝,該方法是在自然中性介質中,利用石英、長石結構組成的差異,合理調配陰陽離子捕收劑的配比,優先浮選出長石,實現二者的分離。但無氟無酸浮選法不如HF法和酸法成熟,目前尚未見到工業生產的應用的報道,雲母與石英的等電點相近,分選難度大,採用酸性條件下陰離子捕收劑,或在鹼性條件下陰-陽離子捕收劑兩種方法浮選,可獲得很好的效果。一般而言,經過擦洗、脱泥、磁選和浮選後,石英的純度可達到99.3%-99.9%,基本上滿足工業用砂的需求。

(五)酸浸

酸浸是利用石英不溶於酸(HF除外),其他雜質礦物能被酸液溶解的特點,從而可以實現對石英的進一步提純。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。研究發現,上述酸類對石英中的非金屬雜質礦物均有良好的去除效果,但對不同的金屬雜質,酸的種類及其濃度影響較為顯著,一般認為各種稀酸對Fe和Al的去除均有顯著效果,而對Ti和Cr的去除效果則採用較濃的硫酸、王水或HF進行酸浸處理。通常使用上述酸類組成的混合酸進行雜質礦物的酸浸脱除,考慮到HF對石英的溶解作用,故HF濃度一般不超過10%。除酸的濃度外,酸的用量、酸浸時間、温度及礦漿攪拌均可以影響石英酸浸效果。酸浸各種因素的控制應根據石英最終品位要求,儘量降低酸的濃度,温度和用量,減少酸浸時間,以實現在較低的選礦成本下進行石英提純。在一些歐美國家由於對石英中鐵的要求比較嚴格,故比較系統的研究了石英酸浸提純處理,並建立了酸浸的石英選礦提純廠。經過酸浸處理後的石英,可獲得純度達99.99%的高純石英。

(六)微生物浸出

用微生物浸除石英顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是新近發展起來的一種除鐵技術,據國外研究結果表明,用黑麴黴素、青黴、假單胞菌、多粘菌素、桿菌等微生物對石英錶面薄膜鐵進行浸除時,均取得了良好的效果,其中以黑麴黴素浸除鐵效果最佳,Fe2O3的去除率多 在75%以上,精礦Fe2O3的品位低達0.007%。並且,發現用大多細菌和黴菌預先栽培好的培養液浸出鐵的效果更好,就像其他菌種一樣是由於他們的可溶性代謝物的作用。目前微生物除鐵處於實驗室研究階段,規模化工業的生產尚需作進一步的實驗研究。

(一)石英選礦提純方法和工藝流程一般由以下幾點確定:a 原砂中雜質礦物的賦存狀態b 提純工藝的選礦成本c 精砂製品的工業用途。

(二)對一般工業用途的精砂石英,儘可能選擇為簡單的工藝流程以降低提純成本。推薦選用擦洗—脱泥—磁選工藝,即可滿足精神的質量要求。

(三)對作為高科技用的高純和超高純石英,則需要進一步採用浮選和酸浸等工藝對石英再次提純。高純和超高純石英的質量要求一般為二氧化硅≥99.99%,三氧化二鐵質量分數小於1×10-5,其提純過程不僅要嚴格控制選別條件,而且對相應提純設備要求也比較嚴格,以防止二次污染。

(四)我們首次使用加藥高效強力擦洗—分級—磁選這一新的提純工藝,並在雲南某地石英砂巖的選礦提純中獲得成功,克服了棒磨擦洗帶來的鐵質二次污染,產率低等缺點。該工藝對實現石英在低成本,高效提純除雜方面很有意義

石英可以通過露天開採提取。在極少數情況下,礦工在需要暴露礦物的深縫時必須使用炸藥。但它很少這樣做,因為無論其硬度如何,當暴露在温度的突然變化下時,它很容易損壞。

在採礦作業中,使用挖掘機和推土機來有效去除礦物周圍的粘土和土壤是很常見的。之後,石英的晶體脈將暴露在巖石中。一旦暴露在地表,團隊將使用鎬頭和鑿子以及其他小型手工工具直接從採石場提取石英。

先將高品質的天然石英砂粉碎,其次進行提純(該過程剔除了金屬雜質,避免了產品有放射性),再經過原材料混合,在真空條件下將石英石晶體(90%-94%)、樹脂(6%)和微量顏料等材料通過異構聚合技術製成大規格板材,然後表面進行30多道工序拋光打磨。

石英石,通常説的石英石是一種由90%以上的石英晶體加上樹脂及其他微量元素人工合成的一種新型石材。它是通過特殊的機器在一定的物理、化學條件下壓制而成的大規格板材,它的主要材料是石英。

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