石英砂选矿工艺方法及选矿设备介绍

石英砂的主要组分是二氧化硅，同时伴有少量或微量杂质，应用范围广泛，需求量较大。随着天然水晶资源日益枯竭，从普通石英砂选别出高纯度石英已成为必然趋势。目前，常用的石英砂选矿工艺主要有洗矿脱泥法、磁选法、浮选法和酸洗法，工艺配套的选矿设备主要为洗矿设备、磁选设备、浮选设备和酸洗池等。下面我们来一一介绍这几种选矿工艺及选矿设备！

1、石英洗矿脱泥及设备

石英砂中往往含有多种矿物杂质，而不同杂质的品位与石英砂的粒度变化又有着密切关系，如SiO₂的品位会随着石英砂粒度的变小而降低，Fe、Al等杂质的品位则会随着石英砂粒度的变小而升高，该种现象在黏土性矿物石英砂中尤为明显。因此，需对原矿进行必要的洗矿和分级脱泥处理。

常用的石英砂洗矿方法主要是擦洗法（棒磨擦洗和机械擦洗）。在生产中，棒磨擦洗效果较机械擦洗更为理想，保持擦洗浓度在50%～60%，擦洗时间则根据矿石性质来确定，以初步达到产品质量要求为基准，时间不宜过长，以避免能耗过多及对设备磨损过大。

此外，在石英砂擦洗过程中，可添加助擦剂来改变矿物颗粒的粒度组成，增强擦洗机对矿物颗粒的碎散作用，以提高石英砂除杂效率。

适用范围：适用于含大量黏土及矿泥的石英砂，或用于去除石英砂表面的薄膜铁和粘连性的杂质。

所需设备：高效搅拌式擦洗机、水力旋流器、棒磨机、水力分级机、脱泥斗。

2、石英磁选及设备

磁选法是根据石英砂与伴生杂质矿物间的磁性差异进行选别，对于强磁性矿物可采用弱磁磁选进行选别，对于弱磁性矿物则需采用强磁磁选，且磁场强度需达10000Oe以上。

需要注意的是，在采用磁选法对石英矿进行选矿提纯时，应对磁选次数和磁场强度进行有效控制，并不是磁场强度越高、磁选次数越多，磁选效果就越好。一般情况下，随着磁选次数的增加，矿石中的铁含量会减少，但只有在一定磁场强度下，才能去除其中的大部分铁质。另外，除铁效果与石英砂粒度也有一定关系，通常石英砂粒度越小，除铁效果越好。

适用范围：常用于除去石英砂颗粒内含有的赤铁矿、褐铁矿及黑云母等为主的弱磁性杂质和以磁铁矿为主的强磁性矿物。

所需设备：永磁滚筒式磁选机、高强磁选机（如高梯度磁选机）。

3、石英浮选及设备

若采用擦洗、洗矿脱泥、磁选等方法都无法达到理想选矿提纯效果时，则可考虑采用浮选法进行提纯，如去除石英矿中的云母、长石等。

■ 去除云母：在pH值为3-4条件下，采用阳离子捕收剂进行浮选分离；

■ 去除长石：在酸性条件，根据所使用的药剂不同采用有氟浮选和无氟浮选。有氟浮选法在强酸性及氟离子参与活化下，用阳离子捕收剂优先浮选长石。无氟浮选即联合使用阴离子捕收剂十二烷基磺酸盐和二胺类阳离子捕收剂，阴离子捕收剂再与吸附在长石表面的二胺类捕收剂络合，形成共吸附，提升长石表面疏水性。

适用范围：主要用以清除石英砂中的长石、云母以及各种非磁性伴生杂质。

所需设备：吸气机械搅拌式浮选机（SF型浮选机、BF型浮选机、JJF型浮选机）、充气机械搅拌式浮选机（KYF型浮选机、XCF型浮选机）。

4、石英酸洗及设备

酸洗法主要是利用石英不溶于酸（HF除外），而酸液能溶解其它杂质矿物的特点，实现对石英的选矿提纯。

石英砂酸洗法中常用的酸包括硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等。稀酸对铁、铝、镁等杂质去除效果好，而浓的硫酸、氢氟酸对钛、铬杂质去除效果好。据生产实践得知，混合使用酸对石英砂的选矿提纯效果更好。

适用范围：石英砂中含铁、铝、镁、钛、铬等多种杂质，且对石英砂纯度要求较高。

所需设备：双叶轮搅拌槽。

在实际选矿过程中，石英砂选矿工艺往往需要根据石英砂矿石性质、选厂条件、投资预算等多种因素综合决定。建议在进行选择前，先对石英砂石本身进行了解，通过选矿试验报告有针对性地选择单一或联合工艺流程，以争取理想的技术、经济效益。