石英砂及其常见脉石矿物的分离过程

石英砂是一种常见且应用广泛的非金属材料。由于其应用领域的需求，选矿过程中对石英砂除杂的要求较高。在本文中，我们将介绍石英砂及其常见脉石矿物的分离过程。石英砂中常见的脉石矿物包括赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、钛铁矿等金属矿物，以及以长石为主的非金属矿物。我们将分别对这两部分进行说明

       01  石英砂与金属矿物的分离

       石英砂中的金属矿物主要是含铁矿物，有以下几种形式存在：在已转化为粘土或高岭土的长石中；附着在石英颗粒表面，形成一层氢氧化铁薄膜；钛铁矿等重矿物杂质中所含；

       浸渍或渗入石英颗粒；含于云母、角闪石等矿物颗粒中。

由于铁杂质的形态复杂，分离工艺也多种多样，主要有以下五种方法：

1.     擦洗

       它利用机械力研磨石英砂表面，去除铁薄膜和粘附杂质。这种方法还可以去除粘土长石中的一些铁矿物。影响擦洗效果的因素有擦洗设备的结构配置、擦洗时间、擦洗浓度等。擦洗设备的选择应根据石英砂矿山的性质，通过试验确定。擦洗浓度一般控制在50％～60％，擦洗时间应根据产品质量要求的初步达到情况确定，应根据试验确定。

2.     磁选

       主要用于去除赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、黑云母等磁性矿物。当石英砂中铁杂质含量较低时，一般采用湿式强磁选机进行分离。重要的影响因素是所选矿物的细度。一般来说，石英砂颗粒越细，分离铁杂质的效果越好。

3.     重力分离

       可去除石英砂中的重矿物，主要是密度大于2.9g/cm3的钛铁矿。螺旋溜槽是常用的石英砂重力分离设备。

4.     浮选

       可分为铁云母单独浮选和铁云母联合浮选两种工艺流程。这两种方法采用不同的试剂体系，主要采用石油磺酸盐和松油浮铁，采用硫酸作为调浆剂。

5.     生物浸出

       除上述三种常规选矿方法外，生物浸出也是一种可以去除石英表面铁薄膜的方法。主要是利用黑曲霉、青霉等微生物进行浸泡。但目前该技术尚未应用于大规模工业生产。

       02  石英砂与非金属矿的分离

       石英砂与长石、粘土等非金属矿物具有相似的性质，因此很难将长石与石英砂分离。去除长石杂质一般采用水洗、分级、脱泥、浮选、酸浸等方法。

1.     水洗分级脱泥

       对于含有大量粘土矿物的石英砂，水洗分级脱泥是去除粘土的有效方法。常用作石英砂选前除杂净化的准备工作。

2.     浮选

       石英砂的浮选工艺可分为含氟浮选和不含氟浮选。含氟浮选采用阳离子捕收剂和氢氟酸活化剂进行分离。无氟浮选是用硫酸或盐酸作为长石的活化剂，然后用相应的捕收剂将长石分离出来。在相同条件下，盐酸作活化剂的浮选效果优于硫酸。

3.     酸浸

       由于石英化学性质稳定，不溶于氢氟酸以外的酸，酸浸是去除石英砂中非金属矿物杂质的有效方法。常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸等，工艺效果受酸浓度、用量、浸出时间、温度、矿浆搅拌等因素影响。

       我们介绍了石英砂与普通脉矿物的分离过程。需要注意的是，来自不同矿区的石英砂具有不同的矿物成分。在实际生产中，应根据选矿试验，采用科学合理的选矿工艺，采用适宜的工艺流程，才能取得良好的经济效益。