新疆伟晶岩型高纯石英矿选矿分离技术

我国新疆阿尔泰地区是世界闻名的花岗伟晶岩集中区，在 长413 km、宽20～60 km的变质岩带内，出露各类花岗伟晶岩脉数万条，形成十余个伟晶岩密集区，具有伟晶岩型高纯石英资源的禀赋条件。陈培荣等通过对比该区域与美国Spruce Pine地区花岗伟晶岩在地质背景、矿物学、岩石学和地球化学方面的特征差异，认为阿尔泰地区具有寻找高纯石英的前景。

这些伟晶岩型高纯石英脉体赋存于琼库尔地体震旦系－下寒武统喀纳斯岩群中，矿石类型为白云母伟晶岩型，其主要矿物组成为石英、钾长石、斜长石、白云母和少量黑云母。石英颗粒粒径介于0.3～4 mm，部分石英颗粒包裹于长石内部。石英颗粒中包含流体包裹体的非纯净颗粒含量较多，颗粒内流体包裹体主要呈面状分布，尺寸较小，多在10 μm以下，类型以富液相气液两相包裹体为主。依据矿石组成特征，研发了矿物精细浮选分离除杂技术，实现了石英矿物与其他中微细粒脉石矿物的高效分离。

矿石预处理工艺流程为“选择性破碎—精细分级—粗粒预选”，使大块矿石沿不同矿物的结晶面进行解离并将合格粒级及时分离，防止过粉碎，实现了石英矿物的预富集，同时综合利用了长石、云母等矿物。

选矿深度除杂工艺流程为“磨矿制砂—重选—磁选—浮选”，该工艺由物理选矿方法组成，可快速精准地完成伟晶岩型石英的选矿提纯，去除几乎全部单体解离的脉石矿物和绝大部分贫连生体。首先采用阶段棒磨配合泰勒标准筛完成磨矿制砂，按照一般高纯砂粒度要求控制分级粒度−0.425 mm；通过摇床重选获得摇重产品（赤褐铁矿、石榴子石、电气石等）、摇中产品（石英）、摇轻产品（片状黑白云母）和矿泥产品；

磁选采用周期式脉动高梯度磁选机完成，可最大限度地去除包括连生体在内的黑云母、破磨过程次生铁及细粒赤铁矿、褐铁矿等弱磁性杂质矿物；浮选采用XFDⅣ型系列实验室单槽浮选机进行，主要分为云母浮选和长石浮选两个阶段，云母浮选采用硫酸调浆至pH值3～5，十二胺作为捕收剂；长石浮选pH值控制在2～3，以氢氟酸为长石活化剂，以胺类阳离子捕收剂和脂肪酸类阴离子捕收剂组合成混合捕收剂。

针对矿石特征，深度化学提纯工艺流程为“一段混合酸浸—煅烧水淬—二段混合酸浸”，一段混合酸浸主要采用混酸体系最大限度地去除矿物表面杂质和石英晶间杂质；煅烧水淬主要利用石英晶体缺陷和气液包裹体的膨胀爆裂使颗粒表面形成大量裂纹，暴露出填隙类杂质，从而增加杂质与酸接触的概率，提高杂质去除率；同时，高温煅烧过程，能除掉挥发性杂质以及精矿中残留的浮选药剂；二段混合酸浸主要用于去除包裹体内杂质。为更好地去除表层附着的白云母和去除包裹体杂质，进一步研究了高纯石英定向除杂技术，利用不同的煅烧温度、白云母晶体结构和物性特征产生的变化，通过对煅烧温度的工艺优化，进一步进行化学深度提纯。