石英砂是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于石英玻璃、陶瓷、冶金、化工等領(lǐng)域。隨著工業(yè)的發(fā)展，對高純度的石英砂的需求量也在逐年增加。為此，我們深化了對石英砂提純工藝的研究。

石英中的雜質(zhì)主要為氧化鐵及氧化鋁等金屬氧化物，其中，部分以氧化膜的形式附著在石英顆粒表面，有的則以黏土礦物(如高嶺土、伊利石、云母等)的形式混入。因此，石英砂提純方法及工藝流程的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展也主要體現(xiàn)在對鐵質(zhì)和鋁質(zhì)的有效脫除上。石英提純工藝主要分為初提純和精提純兩大類，高品位礦石初提純常采用的是磁選法和浮選法。精提純主要是采用化學(xué)方法進(jìn)行，使物料中雜質(zhì)組份的化學(xué)組成發(fā)生變化，并進(jìn)行分離。

一、石英初提純選礦工藝

1、擦洗

擦洗是借助機(jī)械外力和砂粒間的碰撞與摩擦來除去石英砂表面的薄膜鐵及粘附在石英砂表面的含鐵礦物，從而達(dá)到除鐵的目的。目前，擦洗技術(shù)主要是棒磨擦洗和機(jī)械擦洗。與其它除鐵工藝相比較該工藝具有以下特點(diǎn)：一是產(chǎn)品質(zhì)量好、可以達(dá)到浮法玻璃對優(yōu)質(zhì)硅砂的質(zhì)量要求；二是產(chǎn)量大。但除鐵率相對較低。

2、磁選

磁選工藝可以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)磁選通常采用濕式磁選機(jī)或高梯度磁選機(jī)。

磁選次數(shù)和磁場強(qiáng)度對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；而一定的磁場強(qiáng)度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場強(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。

3、浮選

浮選法可分為三種：第一種是有氟有酸法。這種方法因其浮選效果好、容易控制、指標(biāo)穩(wěn)定而被廣泛采用。但氟離子對土地的侵蝕作用及對周圍生態(tài)環(huán)境的破壞很大。第二種是無氟有酸法。這種方法的大優(yōu)點(diǎn)是避免使用對環(huán)境有破壞性作用的氟離子，生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定，但強(qiáng)酸對選礦設(shè)備的腐蝕作用不容忽視。對浮選設(shè)備（浮選機(jī)）有較高要求。第三種是無氟無酸法。

二、石英精提純選礦工藝

一般而言，經(jīng)過初提純，石英砂中SiO2含量可達(dá)99.3%～99.9%。要獲得更高的純度，需進(jìn)行精提純。

1、酸浸

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)，從而實(shí)現(xiàn)對石英的進(jìn)一步提純。酸浸常用酸類有硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸和氫氟酸。還原劑有亞硫酸及其鹽類等。上述酸類對石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有較好的去除效果。經(jīng)過酸浸處理后的石英砂，可獲得純度達(dá)99.99%的高純和超高純石英砂。

2、微生物浸出

用微生物浸出石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵，是近發(fā)展起來的一種除鐵技術(shù)。目前，微生物除鐵處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，規(guī)模化生產(chǎn)尚需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

通過上述的擦洗、磁選、浮選、酸浸等一系列工藝生產(chǎn)的高純石英砂，已基本滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。制備高純石英砂，重點(diǎn)是浮選和酸浸處理，特別是浮選藥劑和酸浸時酸的選擇；隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，無氟浮選工藝和藥劑的研究是今舌研究的重點(diǎn)。

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