硅石擦洗、浮选、磁选、酸浸四种提纯方法

硅石的主要矿物是石英，一般还含有长石、云母、黏土和铁等各种杂质矿物。制作高纯和超高纯石英原料，就要去二氧化硅以外的全部杂质，主要的有害杂质是含铁、铝的矿物组成，所以如何将硅砂原料进行提纯主要体现在对含铁、铝的杂质的有效脱除上。根据硅石原料的杂质组分和硅石矿物颗粒表面包裹体的赋存状态，提纯工艺主要分为擦洗、磁选、浮选、酸浸等，下面就对这些工艺做一个简单的介绍。

硅石擦洗提纯

擦洗是通过机械力和矿物颗粒间的摩擦力去除硅石表面的薄膜铁及含泥杂质的提纯方法。通过分级作业可以有效脱除硅石矿物中的泥质杂质。主要的擦洗方法有机械擦洗、棒磨擦洗、加药高效强力擦洗和超声波擦洗等。

1、机械擦洗

机械擦洗除铁是通过设备，借助外力和硅石矿粒间的摩擦碰撞，去除矿粒表面的薄膜铁与其他杂质矿物的过程。研究表明，硅石擦洗矿浆浓度在50-60%之间，可获得较理想提纯效果。

2、棒磨擦洗

此工艺能强化擦洗效果，同时改变硅石矿物的粒度，为硅石进一步选别提供矿物学基础。影响棒磨擦洗效果的因素有硅石矿浆浓度、擦洗时间、加棒量和棒配比。棒磨擦洗过程具有选择性，擦洗后矿物产品粒度较为均匀，过粉碎现象较少。

3、加药高效强力擦洗

通过药物增大硅石与杂质矿物颗粒表面的电斥力，增强矿物颗粒间的分离效果。

4、超声波擦洗

次生铁薄膜是造成硅砂铁质过高，难以提纯的主要原因。该工艺可以去除硅石矿物颗粒表面的次生铁薄膜，利用超声波作用，去除粘附在硅石颗粒表面的杂质矿物，达到除杂提纯。

硅石磁选提纯

磁选提纯硅石可以有效清除包括连生体在内的磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母、钛铁矿、黄铁矿和石榴石等，还能清除磁性矿物包裹的矿物颗粒。磁选提纯可分类为干式、湿式两类。干式磁选提纯硅石随磁场强度越大，杂质脱离率越高，试验证明磁场强度控制在10000Oe时，获得的SiO2≥99%，Fe2O3含量≤0．07%。磁选除铁提纯硅石的效果与磁选次数和磁场强度有直接关系，磁选次数越多，精矿含铁量越低，在特定的磁场强度下可去除大部分含铁杂质，但磁场强度提高对除铁率影响不大。此外，硅石颗粒越细，除铁效果越好。

硅石浮选提纯

为进一步清除杂质，提升硅石纯度，通常会选用浮选法进行提纯。浮选提纯硅石主要用来去除矿石中的长石、云母等非磁伴生矿物。

1、长石矿物除杂

硅石、长石在物理性质、结构构造和化学组分等方面有相似之处，通过浮选可以有效将他们分离。常规的浮选工艺分“有氟有酸”、“无氟有酸”和“无氟无酸”三类。

有氟有酸：用氢氟酸活化剂和阳离子捕收剂在pH酸性环境下进行硅石—长石浮选分离，浮选效果好，易控制，指标稳定。

无氟有酸：避免了氟离子对环境的破坏，但浮选过程中的强酸液体对选矿设备有一定腐蚀。

无氟无酸：在自然pH条件下，通过合理调配，用阴阳离子做捕收剂，优先浮选杂质矿物。

2、云母矿物除杂

云母的基本电荷机理与长石相同，因此在硅石进行长石除杂的过程中，大量云母矿石便伴随长石同时浮选除去了。也可选用E-8捕收剂，利用云母格子电荷特性进行浮选，在pH值2-3的矿浆中，硅石硅石几乎不浮游，从而浮选出云母杂质。

硅石酸浸提纯

酸浸提纯是利用石英不溶于酸（HF除外）而杂质矿物能被酸溶解的原理，实现硅石的进一步提出。常用的酸溶剂油HCI、HNO3、H2S04、HFF等，还原剂可用亚硫酸及其盐类等。

对于不同的金属杂质，适用酸的种类及浓度各不相同。通常认为各种稀酸对铁、铝、镁的去除有显著效果；较浓的H2SO4、王水或 HF酸可去除钛、铬；硅石颗粒表面的铁、钛通过HF可获得较好效果。酸浸提纯效果与矿物组分、酸液浓度、浸泡时间、温度、矿物粒度等都有联系，要根据实际情况采用不同的酸液进行提纯作业。

综上，硅石的提纯工艺要根据原料矿物中杂质矿物的赋存状态、选矿成本和成品精矿的用途和要求来确定，建议企业根据正规实验室的选矿试验报告，合理制定硅石选矿提纯工艺流程、选购专业规范的生产设备，确保硅石提纯达到预期效果。

来源：鑫海矿装

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