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高纯石英砂选矿提纯试验研究
牛福生倪文
(1.北京科技大学·北京100083;2.河北理工学院?唐山063009)
摘嬃本论文针对云南某地石英砂岩通过擦洗、分级脱泥酸漫提纯方法进行了选矿和化学提纯试
验研究。采用加药高效强力擦洗一分级、脱泥一酸处理工艺,脱除杂质元素使石英砂中SiO2含量达到
99.98%,杂质Fe2O2≤0,001%,A2O3≤0.02%,TiO2≤0.012%达到了高纯石英砂的要求。
关键词石英砂擦洗酸处理高纯石英
中图分类号TD873+.3文标识码B文章编号1004-4051(2004)06-0057-03
STUDY ON HIGH-PURITY QUARTZITE BY MINERAL PROCESSING
Niu Fusheng'2 Ni Wen'
(1. University of Science and Technology Beijing Beijing 100083
2. Hebei Institute of Technology.Tangshan 063009)
Abstract: Our study concentrates on purifying physically and chemically the quartzite of Yunnan province by
souring, classi caton, acid leaching The experimental results show that the high-purity quartzite product
containing Sic2≥9.98%,Fe2O2≤0.001%,A2O≤0.02%,TiO2≤0.012% can be obtained by scouring
with the special chemical reagent-classification-acid leaching
Keywords: Quartzite, Scouring, Acid leaching, High-purity quartzite
前言
进一步开发利用石英岩提供了实施依据。
石英砂是自然界最常见、应用最广泛的非金属2试验方法
矿物原料。随着國民经济和科学技术的飞速发展,2.1矿石物质组成及其工艺性质
石英砂的应用已不再是局限于玻璃制品、建筑材料
云南某地的石英砂岩主要是由碎屑矿物和硅质
等一些对原料质量要求不高的传统领域,更多的开胶结物组成,碎屑矿物主要为单晶石英和多晶石
始涉入高新技术产业领域,如半导体技术、SO2英,少量矿物为电气石、金红石、错石、绿泥石、
薄膜材料、原子能、光纤通讯电缆材料以及国防科赤铁矿、褐铁矿等矿物,硅质胶结物主要为绢云母
技尖端等诸多方面。应用于这些领域的石英产品的等粘土矿物。
个显著特征是其对石英砂原料质量有很严格的要
矿石主要为块状构造,矿石变晶结构或变余细
求,一般SiO≥99.9%,杂质含量,尤其是铁质、粒砂状结构、镶嵌粒状变晶结构为致密块状细粒结
铝质含量被限制在很低的范围。作者对云南某地的构,矿石由石英砂粒度硅质结构或变余细粒砂状结
石英砂进行了提纯试验,取得了较好的效果。精制构;矿石坚硬,节理、裂隙较常见。矿石主要为石
的高纯石英中SiO2含量达到99.99%,杂质Fe_O3英,占95%~97%;硅质胶结物占8%一23%,杂
≤0.001%,Al2O≤0.02%,TO2≤0.012%,为质矿物占1%~3%。矿石的主要化学成分见表1
表1云南某地石英矽化学成分分析结果(%)
元素
Sio
Cao
Mgo
To
P2C
K20
Na2o
Mno
灼
含量
98.78
0,26
037
0.02
0.01
0.03
0.008
0.05
0.008
0.007
0.27
2.2试验方案的确定
中的杂质矿物与石英颗粒之间主要靠胶结物二次连
石英砂原矿工艺矿物学研究表明,该石英砂岩生,并主要存在于颗粒表面和石英颗粒裂隙之间。
高纯石英选矿提纯试验研究
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石英表面不洁净,分布有大量尘点粘土及杂质矿3试验结果及分析
物,局部有粘土胶结,单晶石英中有时还含有极少3.1原矿物料粒度组成测试分析
量气液包裹体、错石和冷灰石,总体上石英单晶内
石英砂原矿破碎产品粒度组成和二氧化硅及杂
基本不含杂质矿物。据此,我们选定了加药高效强质的分布率,对破碎产品进行粒度筛分分析和化学
力擦洗一分级、脱泥一酸处理工艺进行石英砂的提分析,其结果见表2。
纯试验研究。
表2原矿粒度组成测试分析结果
品
位
分布率
粒级(目)
产率
Fex20]
Sio2
Fe o
A23
+20
0,15
0.31
0,42
20+30
30+40
0
20.78
26.25
100+120
19,80
0.32
43.92
47,40
120+140
7、16
140+200
8.07
200+300
12.37
4、70
98.50
0.36
0,39
16
13,84
300
11,31
98
0.46
11,42
合计
100,G
0.26
0.37
100
100
表2粒度分析表明,石英砂原矿中的二氧化硅工艺流程,通过分级脱泥得到-0.6+0.1mm,产
在60目~140目mm之间分布率较多,其品位在品中的Fe2O3从原矿的0.25%降到0.1%以下,
此粒级之间也达到了最高;杂质铁和铝的分布率在Si2含量也大于9%,得到了很好的擦洗提纯效
140目以下粒级中较多,这也就是石英砂在选矿提果,并且精砂产率也高达73%以上。擦洗时间在
纯之前多要分级脱泥的原因。
20分钟时效果最好。通过显微镜下观察擦洗时间
3.2加药高效强力棒磨擦洗一分级、脱泥试验
为20分钟时的试样发现,-0.6+0.3mm粒级由
机械擦洗初步探索性试验表明,一般搅拌擦洗于主要为石英砂的多个集合体,除单体杂质含铁矿
难以达到擦洗杂的目的,只有采用加药高效强力擦物外,还有集合体杂质矿物夹杂,所以含铁量较
洗才能达到机械擦洗的目的。加药的目的是增大杂高。-0.3+0.1mm粒级,Fe_O3主要为单体含铁
质矿物和石英颗粒表面的电斥力,增强杂质矿物与杂质矿物和石英表面浸染铁及裂隙含铁。
石英颗粒相互间的分离效果,用药量为500gt时,3.3石英砂酸浸提纯试验研究
其效果最佳,故最终确定所加药剂量为500g/t。
酸浸主要是通过酸对铁及其它有害元素的溶解
加药擦洗筛分后-0.6+0.1mmn粒级的试验结果见作用来分离硅砂颗粒表面的薄膜铁和伴生在石英砂
表3
中的铁矿物或含铁矿物等。经试验研究发现,
夜3不同掾洗时间试验结果
HCl、H12SO4、HINO3对原矿中