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  • 石英砂選礦
  • 石英砂也叫硅砂,是一種應用范圍十分廣泛的非金屬材料,主要用于建材、玻璃、陶瓷、激光、光纜、電子等領域。實際生產中石英砂既可以通過粉碎石英礦石制得,也可以通過提出石英砂礦制得。

    選礦領域中將能夠進行工業應用的石英礦物資源稱之為硅質原料,主要有石英巖、脈石英、石英砂巖、粉石英、天然石英砂以及天然水晶等。其中脈石英與石英巖雜質較少,通常用于生產高純或超高純石英砂,這種石英砂一般用于高端領域。

    而天然石英砂由于雜種含量多,礦物本身的品質不好,因此常用于玻璃、陶瓷與鑄造等領域。我國的石英礦產資源儲量豐富,但是貧礦多,富礦少,等級高的石英礦極少,大多石英資源都伴生有大量的雜質,只有采用一定的手段分離提純后才能當作工業原料。

    在實際生產中石英砂選礦工藝可以分為干式選礦與濕式選礦,干式選礦產品品質較低,大多作為建材原料,而濕式選礦工藝復雜,所得的產品品質高,可以說所有的高品質石英砂都是由濕式選礦工藝制得。高純石英砂常用的提純工藝有 水洗、分級脫泥;擦洗;磁選;浮選與酸浸微生物浸出等,另外電選與熱氯法為石英砂進一步提出工藝。

    常用的石英砂選礦工藝簡介:

    一、破碎篩分階段

    脈石英或石英巖等粒度較大的礦石開采出來過后首先從原礦中挑選出灰度較小、純度較高的顆粒,再將挑選出來的礦石送入顎式破碎機或圓錐破碎機內破碎,通過圓振篩與破碎設備構成的回路來確保破碎產品的粒度。破碎產品再利用制砂機進行制砂作業,遂獲得具有一定粒度的石英砂。石英砂選礦設備的主要破碎篩分設備見下表:

    設備

    分類

    產品粒度(mm

    旋回破碎機(粗碎)

    彈簧型、液壓型旋回破碎機

    75~320

    顎式破碎機(粗碎、中碎)

    簡擺式、復擺式顎式破碎機(每種均有彈簧型和液壓型)

    160~320

    圓錐破碎機(中碎、細碎)

    短頭型、標準型、中間型圓錐破碎機

    22~75

    篩分機

    圓振篩、直線振動篩

    0~12

    自磨機

    干式、濕式自磨機

    0~80

    二、磨礦階段

    石英砂磨礦作業通常采用一段或格子型球磨機+溢流型球磨機兩段磨礦,第二段磨礦作業與螺旋分級機或水力旋流器構成閉路循環,以此保證磨礦細度。針對傳統磨機磨損快、能耗大等缺點,寶山公司對球磨機進行了一系列改造,如采用新型耐磨橡膠襯板,改滾動軸承為滑動軸承、磨機大型化等措施,在提高磨機作業率的同時也延長了設備使用壽命,為企業創造了經濟效益。

     

    常用石英砂選礦工藝簡介

    一、破碎階段

    在選礦生產實踐中,石英砂礦石的破碎篩分流程為三段一閉路流程。銅鉬礦石經過粗碎、中碎后,產品給到篩分設備,篩下物作為入磨產品,篩上物給至細碎機進行細碎。破碎篩分階段所用的主要設備如下圖所示:

     二、磨選階段

    在獲得一定粒度的石英砂后,要獲得純度較高的工業用石英砂還需采用一定的工藝進行進一步的提純,采用的石英砂提純工藝有水洗、分級脫泥;擦洗;磁選;浮選與酸浸微生物浸出等,在此對這些工藝進行簡要介紹。

    水洗、分級脫泥:石英砂的品質隨著石英粒度的較小而降低,而鐵鋁等雜質則正好相反,對于黏土含量較高的石英砂礦尤為明顯,因此對石英砂的水洗、分級脫泥是一個必要的準備工作。

    擦洗:石英砂擦洗作業等主要是利用機械力與石英顆粒之間的摩擦來擦去石英砂表面的鐵薄膜或者粘連性雜質,同時能對石英顆粒進一步的破碎。再利用水力旋流器分離出擦洗料漿中細粒級顆粒,以此來獲得純度更高的石英砂。

    磁選:石英砂磁選可以有效的去除赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母的弱磁性雜質,弱磁中的石英砂選礦設備通常為濕式永磁筒式磁選機,強磁選設備為濕式強磁選機或者高梯度磁選機。

    浮選:浮選主要是為了去除石英砂中的長石、云母等非磁性雜質,石英與長石的分離是很重要的過程,工業中常用HF作為活化,在一定的PH下用陽離子捕收劑進行浮選分離。

    酸浸:石英除了溶于HF外幾乎不溶于鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸,工業上利用石英砂這一性質對其進行分離提純。

    微生物浸出:這種石英砂選礦工藝是一種新興工藝,主要利用黑曲霉素、青霉、假單胞菌、多粘菌素桿菌等微生物來去除石英砂表面的薄膜鐵或浸染鐵,這種工藝在實驗室中取得很好的效果,但工業化利用還需進一步的研究。

    石英砂選礦工藝的磨選流程所用的磨機、分級機、浮選機如下圖所示:

    (濕式節能格子型球磨機

    KYF型充氣攪拌式浮選機

    高堰式螺旋分級機

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