2017-03-07 來源:鑫海礦裝 (62494次瀏覽)
石英砂選礦的主要目的是提純,獲取高純石英砂,用于制作玻璃、填料、半導(dǎo)體、光纖通訊、激光和航天材料等。若想有效提純,需分離出石英砂中伴生的脈石礦物,還要除盡晶格中及包裹體中的雜質(zhì)。
下面我們一起來了解石英砂選礦(提純)工藝流程:分為選前準備作業(yè)、預(yù)先選別作業(yè)、礦物分選作業(yè)及深度提純作業(yè)四個階段。
石英砂選前準備作業(yè)主要有煅燒、水淬、磨礦、分級等流程。該作業(yè)的主要目的是實現(xiàn)石英砂充分單體解離,并控制產(chǎn)品的粒度范圍,以便于后續(xù)選別作業(yè)。
煅燒與水淬:在入磨前,需選對石英進行1000℃左右的煅燒并水淬,在高溫煅燒下,石英會與脈石礦物發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變;然后進行水淬,由于脈石雜質(zhì)與石英的膨脹率不同,在水淬的作用下,溫度急劇下降,顆粒內(nèi)部產(chǎn)生大量裂紋,便于碎磨作業(yè)。
磨礦與分級:產(chǎn)生裂紋的石英砂礦物進入磨礦系統(tǒng),磨礦后包裹體雜質(zhì)易暴露在石英礦粒表面,然后進行分級再磨,可強化石英與脈石礦物的單體解離效果。
石英砂預(yù)先選別作業(yè)主要有水洗、脫泥和擦洗。主要是因為石英原礦在磨礦過程中,部分易泥化礦物會形成微細粒的礦泥,影響后續(xù)選別作業(yè)。所以需要進行預(yù)選選別,脫除泥質(zhì)黏土礦物以及石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)和泥性雜質(zhì)礦物。
水洗、脫泥:利用螺旋洗礦機、滾筒篩、水力旋流器、脫泥斗和水力分級機等設(shè)備對石英原礦進行水洗、脫泥。主要是去除石英砂中的黏土性礦物。
擦洗:擦洗機(棒磨擦洗機或機械擦洗機)內(nèi)加入適當?shù)乃巹?,以增大雜質(zhì)礦物和石英顆粒表面的電斥力,借助機械力和砂粒間的磨剝力,去除石英表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進一步擦碎未成單體的礦物集合體。
英砂礦物分選作業(yè)是根據(jù)石英與伴生脈石礦物間的物理 、化學(xué)特性差異進行分選的,通過磁選、浮選、重選和電選等方法獲得石英砂。
重選:通過石英砂與脈石礦物間密度的不同,在介質(zhì)中受流體力和機械力的影響不同,產(chǎn)生松散的分層,從而礦石顆粒被分離。常用的重選設(shè)備有跳汰機、搖床、螺旋溜槽和離心選礦機。
磁選:由于石英是反磁性物質(zhì),在磁場中不能被磁化,而其中含磁性礦物(如赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、鈦鐵礦、黑云母等)是順磁性物質(zhì),可以被磁化,可通過多段弱磁-強磁選去除石英中的磁性雜質(zhì)礦物,同時,還可除去帶有磁性礦物的包裹體和連生體。常用的磁選設(shè)備有濕式強磁磁選機和高梯度磁選機。
浮選:當采用擦洗、脫泥、磁選、重選等方法無法達到理想脫泥效果時,需采用浮選法清除石英砂中的長石、云母以及各種非磁性伴生雜質(zhì)。浮選分為有氟浮選和無氟浮選兩種。其中,有氟浮選是在酸性pH值范圍內(nèi),采用陽離子捕收劑和氫氟酸活化劑實現(xiàn)浮選;無氟浮選是利用石英與長石結(jié)構(gòu)、成分的不同,適當調(diào)整陽離子混合捕收劑比例,對長石進行有限浮選,實現(xiàn)分離。常用的浮選設(shè)備有機械攪拌式浮選機(如SF型、JJF型、BF型)和充氣攪拌式浮選機(KYF型、XCF型)等。
石英砂深度提純作業(yè)主要是因為僅通過常規(guī)選別方法,不能有效去除包裹體及晶格中雜質(zhì),致使石英砂純度不高。因此采用高溫(氣氛)焙燒和酸浸法進行深度提純。
高溫(氣氛)焙燒:通過添加氯氣、HCl,在800~1600℃條件下高溫焙燒,包裹體受熱急劇膨脹、破裂,使其中的雜質(zhì)暴露至石英表面,在此過程中,雜質(zhì)伴隨石英晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過程遷移至石英表面;或者在高溫氣氛(如HCl)的作用下,與晶格中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng),使得雜質(zhì)轉(zhuǎn)移至石英表面,然后通過酸浸使雜質(zhì)脫除。
酸浸:是利用石英不溶于酸(HF除外),其他雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點,從而可以實現(xiàn)對石英的進一步提純。將石英砂加入到混合酸液中,在常溫下,間隙攪拌浸出,一般時間為24h;若在加熱的條件下,采用攪拌浸出,時間一般為2~6h,洗滌干燥即可。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。
以上便是石英砂選礦工藝流程的介紹,在實際選廠中,石英砂選礦工藝流程的選擇, 需根據(jù)石英砂礦石性質(zhì)及所含脈石礦物性質(zhì)等,進行選擇。因此,建議先進行選礦試驗,通過試驗結(jié)果定制科學(xué)合理的選礦工藝流程,以獲得理想經(jīng)濟效益。