石英砂選礦工藝方法和相關選礦設備
2022-06-02 15:10:57
石英砂的主要組分是二氧化硅,同時伴有少量或微量雜質,應用范圍廣泛,需求量較大。隨著天然水晶資源日益枯竭,從普通石英砂選別出高純度石英已成為必然趨勢。目前,常用的石英砂選礦工藝主要有洗礦脫泥法、磁選法、浮選法和酸洗法,工藝配套的選礦設備主要為洗礦設備、磁選設備、浮選設備和酸洗池等。下面我們來一一介紹這幾種選礦工藝及選礦設備!
石英砂中往往含有多種礦物雜質,而不同雜質的品位與石英砂的粒度變化又有著密切關系,如SiO2的品位會隨著石英砂粒度的變小而降低,F(xiàn)e、Al等雜質的品位則會隨著石英砂粒度的變小而升高,該種現(xiàn)象在黏土性礦物石英砂中尤為明顯。因此,需對原礦進行必要的洗礦和分級脫泥處理。
常用的石英砂洗礦方法主要是擦洗法(棒磨擦洗和機械擦洗)。在生產(chǎn)中,棒磨擦洗效果較機械擦洗更為理想,保持擦洗濃度在50%~60%,擦洗時間則根據(jù)礦石性質來確定,以初步達到產(chǎn)品質量要求為基準,時間不宜過長,以避免能耗過多及對設備磨損過大。
此外,在石英砂擦洗過程中,可添加助擦劑來改變礦物顆粒的粒度組成,增強擦洗機對礦物顆粒的碎散作用,以提高石英砂除雜效率。
適用范圍:適用于含大量黏土及礦泥的石英砂,或用于去除石英砂表面的薄膜鐵和粘連性的雜質。
所需設備:高效攪拌式擦洗機、水力旋流器、棒磨機、水力分級機、脫泥斗。
磁選法是根據(jù)石英砂與伴生雜質礦物間的磁性差異進行選別,對于強磁性礦物可采用弱磁磁選進行選別,對于弱磁性礦物則需采用強磁磁選,且磁場強度需達10000Oe以上。
需要注意的是,在采用磁選法對石英礦進行選礦提純時,應對磁選次數(shù)和磁場強度進行有效控制,并不是磁場強度越高、磁選次數(shù)越多,磁選效果就越好。一般情況下,隨著磁選次數(shù)的增加,礦石中的鐵含量會減少,但只有在一定磁場強度下,才能去除其中的大部分鐵質。另外,除鐵效果與石英砂粒度也有一定關系,通常石英砂粒度越小,除鐵效果越好。
適用范圍:常用于除去石英砂顆粒內含有的赤鐵礦、褐鐵礦及黑云母等為主的弱磁性雜質和以磁鐵礦為主的強磁性礦物。
所需設備:永磁滾筒式磁選機、高強磁選機(如高梯度磁選機)。
若采用擦洗、洗礦脫泥、磁選等方法都無法達到理想選礦提純效果時,則可考慮采用浮選法進行提純,如去除石英礦中的云母、長石等。
■ 去除云母:在pH值為3-4條件下,采用陽離子捕收劑進行浮選分離;
■ 去除長石:在酸性條件,根據(jù)所使用的藥劑不同采用有氟浮選和無氟浮選。有氟浮選法在強酸性及氟離子參與活化下,用陽離子捕收劑優(yōu)先浮選長石。無氟浮選即聯(lián)合使用陰離子捕收劑十二烷基磺酸鹽和二胺類陽離子捕收劑,陰離子捕收劑再與吸附在長石表面的二胺類捕收劑絡合,形成共吸附,提升長石表面疏水性。
適用范圍:主要用以清除石英砂中的長石、云母以及各種非磁性伴生雜質。
所需設備:吸氣機械攪拌式浮選機(SF型浮選機、BF型浮選機、JJF型浮選機)、充氣機械攪拌式浮選機(KYF型浮選機、XCF型浮選機)。
酸洗法主要是利用石英不溶于酸(HF除外),而酸液能溶解其它雜質礦物的特點,實現(xiàn)對石英的選礦提純。
石英砂酸洗法中常用的酸包括硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸等。稀酸對鐵、鋁、鎂等雜質去除效果好,而濃的硫酸、氫氟酸對鈦、鉻雜質去除效果好。據(jù)生產(chǎn)實踐得知,混合使用酸對石英砂的選礦提純效果更好。
適用范圍:石英砂中含鐵、鋁、鎂、鈦、鉻等多種雜質,且對石英砂純度要求較高。
所需設備:雙葉輪攪拌槽。
在實際選礦過程中,石英砂選礦工藝往往需要根據(jù)石英砂礦石性質、選廠條件、投資預算等多種因素綜合決定。建議在進行選擇前,先對石英砂石本身進行了解,通過選礦試驗報告有針對性地選擇單一或聯(lián)合工藝流程,以爭取理想的技術、經(jīng)濟效益。
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