几种石英砂的提纯方法介绍

几种石英砂的提纯方法介绍

一、物理方法

1、水洗和分级脱泥

这种方法主要是针对含有大量粘土矿物的石英砂(www.gouzhen.cn)。因为随着石英砂颗粒变细,萁中SiO2的品位随之降低,而铁质和铝质等杂质矿物的品位反而升高,所以在入选前对原矿进行水选、分级脱泥非常必要,并且效果也较为明显。它只是作为一种矿石入选前的预处理方法,应用得较早也很普遍,但对于存在于石英砂表面的薄膜铁和粘连性杂质矿物,其脱除效果尚不显著。

2、擦洗

擦洗是借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎未成单体的矿物集合体,再经分级作业达到石英砂进一步提纯的效果。目前,主要有棒磨擦洗和机械擦洗二种方法。对于机械擦洗,其相关机械设备的结构和配置以及工艺流程中的擦洗时间和擦洗浓度都是影响擦洗效果的主要因素。由于影响它的因素太多,使机械擦洗的回收率很低,只有约40%,所以机械擦洗的效果不太理想。相对于机械擦洗,棒磨擦洗的效果要比它好得多。在棒磨擦洗工艺中,加入适当的药剂,增大杂质矿物和石英颗粒表面的电斥力,增强杂质矿物与石英颗粒相互间的分离效果,使擦洗的回收率提高到80%,棒磨擦洗几乎是机械擦洗的两倍,但是对于提纯高纯度的石英砂,它也只是对矿石预处理的一种方法。

3、磁选

磁选法可以更大限度的去除石英砂颗粒内含有的杂质,以赤铁矿、褐铁矿和黑云母等为主的弱磁性杂质矿物和以磁铁矿为主的强磁性矿物。对于弱磁性杂质矿物常选用在100000e以上的强磁机,对于强磁性杂质的矿物常采用弱磁机或者是中磁机进行磁选。一般来说,磁选次数和磁场强度对磁选除铁效果有重要影响,随磁选次数的增加,含铁量逐渐减少;而在一定的磁场强度下可除去大部分的铁质,但此后磁场强度即使提高很多,除铁率也无多大变化。另外,石英砂粒度越细,除铁效果越好,其原因是细粒石英砂中含铁杂质矿物量高的缘故。在高纯石英砂的提纯工艺研究进行了实验研究,结果表明,随磁场强度的增大,杂质的脱除率上升,磁场强度达到100000e以后,杂质的脱除率增加不明显。因此适宜的磁场强度应为100000e。

4、浮选

浮选是为了除去石英砂中长石、云母等非磁性伴生杂质矿物。目前主要有有氟浮选和无氟浮选两种方法。有氟浮选是采用阳离子捕收剂和氢氟酸活化剂在酸性pH值范围内进行的。但是考虑到含氟废水对环境的严重影响,人们开始转向无氟浮选。

5、超声波法

超声波法是依靠介质来传播的一种声波,它具有机械能,在传播过程中将会引起与介质的相互作用,产生各种效应(机械效应、热效应及空穴效应)。

二、化学方法

1、单酸浸法

将一定量的石英砂置于一定浓度的酸溶液中,加热到一定温度,加热适当的时间,将酸溶液回收,石英砂经洗涤、干燥即可。

2、混合酸浸法

由于每一种酸对石英砂中杂质的去除效果不同,不同的酸混合在一起,产生协同效应,使石英砂中杂质的去除率更高,可以获得纯度更高的石英砂。

3、络合法

络合法是将一种中等强度的有机酸,与石英砂表面的杂质发生反应,且还能与反应后的杂质离子形成稳定的配位化合物,降低了杂质离子在颗粒表面的浓度,同时也防止离子在洗涤过程中产生沉淀,使石英砂中杂质含量进一步降低。

三、其他方法

SiO2的应用十分广泛,不同的应用,对其纯度要求也不同,因此,有时也采用一些其他的提纯方法作进一步的提纯,如电选法是利用石英与杂质矿物在电性上微小的差别,选出微量的金属杂质矿物;热爆裂法是将二氧化硅加热到一定的温度后矿物中的包裹体发生爆裂,使包裹体中的杂质得以去除。热氯化法可除去石英气泡相中杂质矿物及金属包裹体等。

在实际生产中,也会采用物理法和化工法结合来更好的去除石英砂的杂质含量,得到更高纯度的产品。

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