常見的石英砂選礦提純方法有哪些？

石英砂又稱硅砂，是一種常見的非金屬礦物原料，經(jīng)選礦提純后可制成高純石英砂，廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、冶金、鑄造及耐火材料等行業(yè)。那么，目前常見的石英砂選礦提純方法有哪些呢？

一、石英砂水洗、分級(jí)脫泥法

石英中的SiO2的品位隨著石英粒度的變細(xì)而降低，而鐵質(zhì)和鋁制等雜質(zhì)礦物的品位卻反而升高，這種現(xiàn)象在含有大量粘土性質(zhì)礦物石英中尤為明顯，所以在入選前通過螺旋擦洗機(jī)、滾筒篩、水力旋流器、脫泥斗和水力分級(jí)機(jī)等設(shè)備對(duì)石英原礦進(jìn)行水選，分級(jí)脫泥是非常必要的，且效果較為明顯。水洗、分級(jí)脫泥作為一種礦石入選前的預(yù)處理方法，應(yīng)用較早且普遍，但對(duì)于存在于石英表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物，其脫除效果尚不顯著。

二、石英砂擦洗法

擦洗法主要是借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物，以及進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級(jí)作業(yè)達(dá)到石英砂進(jìn)一步提純的效果。目前，石英砂擦洗法主要有棒摩擦洗和機(jī)械擦洗兩種方法。對(duì)于機(jī)械擦洗法而言，影響擦洗效果的因素主要是來自擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和配置形式，其次為工藝因素，包括擦洗時(shí)間和擦洗濃度。

研究表明，石英砂礦擦洗濃度在50%-60%之間效果良好，但在一定程度上也加大了石英選礦提純的難度。擦洗時(shí)間原則上以初步達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求為基準(zhǔn)，不宜過長(zhǎng)，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)加大設(shè)備磨損，提高能耗以及增加選礦提純成本。對(duì)于某些石英礦來說，機(jī)械擦洗擦除效果不太理想，可采用棒磨擦洗，必要時(shí)可加藥增大雜質(zhì)礦物和石英顆粒表面的電斥力，增強(qiáng)雜質(zhì)礦物與石英顆粒相互間的分離效果。

三、石英砂磁選法

磁選法可盡可能地清除包括連生體顆粒在內(nèi)的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物。強(qiáng)磁選通常采用濕式強(qiáng)磁選機(jī)或高梯度磁選機(jī)。一般而言，對(duì)雜質(zhì)以褐鐵礦、赤鐵礦、黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物為主的石英，利用濕式強(qiáng)磁機(jī)在10000 Oe以上可以選出；對(duì)含雜以磁鐵礦為主的強(qiáng)磁性礦物，則采用弱磁機(jī)或中磁機(jī)進(jìn)行選別效果較好。

研究表明，磁選次數(shù)和磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)磁選除鐵效果有重要影響，隨磁選次數(shù)的增加，含鐵量逐漸減少，而一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場(chǎng)強(qiáng)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(xì)，除鐵效果越好，其原因是細(xì)粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量高的緣故。當(dāng)石英砂原砂中含雜質(zhì)礦物較多時(shí)，僅采用擦洗、脫泥和磁選是不能將石英砂提純成高純砂的。

四、石英砂浮選法

浮選法主要是除去石英砂中長(zhǎng)石、云母等非磁性伴生雜質(zhì)礦。石英砂浮選法主要包括有氟浮選和無氟浮選。其中，有氟浮選是采用陽離子捕收劑和氫氟酸活化劑在酸性pH值范圍內(nèi)進(jìn)行，其缺點(diǎn)是含氟廢水對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，需進(jìn)行處理后排放。無氟浮選是利用石英、長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)構(gòu)成的差異，合理調(diào)配陰陽離子混合捕收劑的配比和用量，利用它們Zeta電位不同，優(yōu)先浮選出長(zhǎng)石，實(shí)現(xiàn)分離。

一般而言，經(jīng)過擦洗、脫泥、磁選和浮選后，石英的純度可達(dá)到99.3%-99.9%，基本上可滿足工業(yè)用砂的需求。

五、石英砂酸浸法

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(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)石英的進(jìn)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(fā)現(xiàn)，上述酸類對(duì)石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有良好的去除效果，但對(duì)不同的金屬雜質(zhì)，酸的種類及其濃度影響較為顯著，一般認(rèn)為各種稀酸對(duì)Fe和Al的去除均有顯著效果，而對(duì)Ti和Cr的去除效果則采用較濃的硫酸、王水或HF進(jìn)行酸浸處理。通常使用上述酸類組成的混合酸進(jìn)行雜質(zhì)礦物的酸浸脫除，考慮到HF對(duì)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(shí)間、溫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(yīng)根據(jù)石英最終品位要求，盡量降低酸的濃度，溫度和用量，減少酸浸時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)在較低的選礦成本下進(jìn)行石英提純。

以上便是常見的5種石英砂選礦提純方法，至于要選哪一種提純方法，需要根據(jù)石英砂的礦石性質(zhì)、選廠條件、投資預(yù)算等多種因素來決定的。建議在進(jìn)行選擇時(shí)，先對(duì)石英砂石本身進(jìn)行了解，通過選礦試驗(yàn)報(bào)告有針對(duì)性地選擇單一或聯(lián)合工藝流程，以爭(zhēng)取理想的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。