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  • 石英砂选矿
  • 石英砂也叫硅砂,是一种应用范围十分广泛的非金属材料,主要用于建材、玻璃、陶瓷、激光、光缆、电子等领域。实际生产中石英砂既可以通过粉碎石英矿石制得,也可以通过提出石英砂矿制得。

    选矿领域中将能够进行工业应用的石英矿物资源称之为硅质原料,主要有石英岩、脉石英、石英砂岩、粉石英、天然石英砂以及天然水晶等。其中脉石英与石英岩杂质较少,通常用于生产高纯或超高纯石英砂,这种石英砂一般用于高端领域。

    而天然石英砂由于杂种含量多,矿物本身的品质不好,因此常用于玻璃、陶瓷与铸造等领域。我国的石英矿产资源储量丰富,但是贫矿多,富矿少,高级石英矿极少,大多石英资源都伴生有大量的杂质,只有采用一定的手段分离提纯后才能当作工业原料。

    在实际生产中石英砂选矿工艺可以分为干式选矿与湿式选矿,干式选矿产品品质较低,大多作为建材原料,而湿式选矿工艺复杂,所得的产品品质高,可以说所有的高品质石英砂都是由湿式选矿工艺制得。高纯石英砂常用的提纯工艺有 水洗、分级脱泥;擦洗;磁选;浮选与酸浸微生物浸出等,另外电选与热氯法为石英砂进一步提出工艺。

    常用的石英砂选矿工艺简介:

    一、破碎筛分阶段

    脉石英或石英岩等粒度较大的矿石开采出来过后首先从原矿中挑选出灰度较小、纯度较高的颗粒,再将挑选出来的矿石送入颚式破碎机或圆锥破碎机内破碎,通过圆振筛与破碎设备构成的回路来确保破碎产品的粒度。破碎产品再利用制砂机进行制砂作业,最终获得具有一定粒度的石英砂。石英砂选矿设备的主要破碎筛分设备见下表:

    设备

    分类

    产品粒度(mm

    旋回破碎机(粗碎)

    弹簧型、液压型旋回破碎机

    75~320

    颚式破碎机(粗碎、中碎)

    简摆式、复摆式颚式破碎机(每种均有弹簧型和液压型)

    160~320

    圆锥破碎机(中碎、细碎)

    短头型、标准型、中间型圆锥破碎机

    22~75

    筛分机

    圆振筛、直线振动筛

    0~12

    自磨机

    干式、湿式自磨机

    0~80

    二、磨矿阶段

    石英砂磨矿作业通常采用一段或格子型球磨机+溢流型球磨机两段磨矿,第二段磨矿作业与螺旋分级机或水力旋流器构成闭路循环,以此保证磨矿细度。针对传统磨机磨损快、能耗大等缺点,宝山公司对球磨机进行了一系列改造,如采用新型耐磨橡胶衬板,改滚动轴承为滑动轴承、磨机大型化等措施,在提高磨机作业率的同时也延长了设备使用寿命,为企业创造了经济效益。

     

    常用石英砂选矿工艺简介

    一、破碎阶段

    在选矿生产实践中,石英砂矿石的破碎筛分流程为三段一闭路流程。铜钼矿石经过粗碎、中碎后,产品给到筛分设备,筛下物作为入磨产品,筛上物给至细碎机进行细碎。破碎筛分阶段所用的主要设备如下图所示:

     二、磨选阶段

    在获得一定粒度的石英砂后,要获得纯度较高的工业用石英砂还需采用一定的工艺进行进一步的提纯,采用的石英砂提纯工艺有水洗、分级脱泥;擦洗;磁选;浮选与酸浸微生物浸出等,在此对这些工艺进行简要介绍。

    水洗、分级脱泥:石英砂的品质随着石英粒度的较小而降低,而铁铝等杂质则正好相反,对于黏土含量较高的石英砂矿尤为明显,因此对石英砂的水洗、分级脱泥是一个必要的准备工作。

    擦洗:石英砂擦洗作业主要是利用机械力与石英颗粒之间的摩擦来擦去石英砂表面的铁薄膜或者粘连性杂质,同时能对石英颗粒进一步的破碎。再利用水力旋流器分离出擦洗料浆中细粒级颗粒,以此来获得纯度更高的石英砂。

    磁选:石英砂磁选可以有效的去除赤铁矿、褐铁矿、黑云母的弱磁性杂质,弱磁中的石英砂选矿设备通常为湿式永磁筒式磁选机,强磁选设备为湿式强磁选机或者高梯度磁选机。

    浮选:浮选主要是为了去除石英砂中的长石、云母等非磁性杂质,石英与长石的分离是很重要的过程,工业中常用HF作为活化,在一定的PH下用阳离子捕收剂进行浮选分离。

    酸浸:石英除了溶于HF外几乎不溶于盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸,工业上利用石英砂这一性质对其进行分离提纯。

    微生物浸出:这种石英砂选矿工艺是一种新兴工艺,主要利用黑曲霉素、青霉、假单胞菌、多粘菌素杆菌等微生物来去除石英砂表面的薄膜铁或浸染铁,这种工艺在实验室中取得很好的效果,但工业化利用还需进一步的研究。

    石英砂选矿工艺的磨选流程所用的磨机、分级机、浮选机如下图所示:

    (湿式节能格子型球磨机

    KYF型充气搅拌式浮选机

    高堰式螺旋分级机

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