石英砂选矿提纯方法，及常用工艺流程

石英矿经过选矿提纯加工成高纯度石英砂，这一过程需要用到一些选矿提纯方法，而方法的确定则要根据原矿性质和组成成分来确定。提纯后的石英砂可应用于玻璃陶瓷制造、防火材料、冶金熔剂等，高纯度石英砂还可以在高精尖领域得到应用，例如光伏、半导体、光纤通讯等行业。本文通过对石英砂选矿提纯方法和常用工艺流程的介绍，帮助您了解石英砂加工的过程。

一、石英砂选矿提纯方法

石英砂选矿提纯的过程，实际上就是去除杂质的过程。石英原矿中除了包含SiO2外，还包含氧化铁、粘土、云母、有机杂质等，去除杂质的方法主要有以下几种：

1、水洗、分级脱泥法

石英砂水洗、分级脱泥法，是通过水洗去除石英砂中的泥沙和细小杂质，然后再利用分级设备将不同粒度的石英砂进行分离，以提高石英砂的纯度和质量。石英原矿通常含有大量粘土性物质，且在入选前通过螺旋洗矿机、滚筒筛、水力旋流器、脱泥斗和水力分级机等设备对石英原矿进行水选，分级脱泥是非常必要的，且效果较为明显。

2、擦洗法

石英砂擦洗法的原理是，通过机械力作用使石英砂颗粒表面的杂质脱落，从而提高石英砂纯度。擦洗法主要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，以及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。

3、磁选法

磁选法可尽可能地清除包括连生体颗粒在内的赤铁矿、褐铁矿和黑云母等弱磁性杂质矿物。强磁选通常采用湿式强磁选机或高梯度磁选机。一般而言，对杂质以褐铁矿、赤铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物为主的石英，利用湿式强磁机在10000 Oe以上可以选出;对含杂以磁铁矿为主的强磁性矿物，则采用弱磁机或中磁机进行选别效果较好。

5、浮选法

浮选法主要是除去石英砂中长石、云母等非磁性伴生杂质矿。石英砂浮选法主要包括有氟浮选和无氟浮选。其中，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，其缺点是含氟废水对环境污染严重，需进行处理后排放。无氟浮选是利用石英、长石结构构成的差异，合理调配阴阳离子混合捕收剂的配比和用量，利用它们Zeta电位不同，优先浮选出长石，实现分离。

经过擦洗、脱泥、磁选和浮选后，石英的纯度通常可达到99.3%-99.9%，基本上可满足工业用砂的需求。

6、酸浸法

酸浸是利用石英不溶于酸(HF除外)，其他杂质矿物能被酸液溶解的特点，从而可以实现对石英的进一步提纯。酸浸常用酸类有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸等，还原剂有亚硫酸及其盐类等。

二、石英砂选矿提纯常用工艺流程

石英原矿所含的的杂质种类、数量和赋存状态差异较大，仅靠一种选矿提纯方法很难达到提纯石英砂的目的，因此，在实际生产中，绝大多数情况下都需要用到联合选矿工艺。常用的选矿工艺流程包括以下四种：

1、擦洗-分级-脱泥

石英砂在风化沉积成矿过程中，大量粘土性矿物和铁质在石英表面形成胶结物或粘连矿物。采用擦洗-分级、脱泥工艺去除粘土杂质矿物、泥质铁及部分薄膜铁则是这类石英提纯常用的工艺流程。该工艺一般作为原矿入选前的预处理工艺，对泥质性杂质矿物进行有效脱除。

2、擦洗-脱泥-磁选法

一般而言，石英常见杂质矿物，如褐铁矿、电气石、赤铁矿和黑云母等弱磁性矿，以及磁铁矿等强磁性矿只有采用磁选工艺才可降除。实际生产中，多采用湿式强磁机进行选别，磁场强度约在13000 Oe左右。

3、棒磨擦洗-脱泥-磁选-浮选-酸浸

石英砂原矿在经擦洗、磁选和浮选分离后，赋存较低的杂质矿物颗粒(包括单体、集合体)已基本上被清除干净，二氧化硅纯度一般可以达到99.5%-99.9%，基本上可以满足石英砂大多数工业用途。

但要求进一步作为超高纯石英，就必须对以斑点和包裹体形式连生在石英颗粒表面上的杂质做酸浸处理，根据其不同的工业用途对石英不同杂质矿物(Fe、AL、Ti、Cr)的要求，进行不同浓度、配比的混合酸酸浸处理。在经过棒磨擦洗-脱泥-磁选-浮选-酸浸工艺后，可获得二氧化硅含量为99.99%以上的高纯石英。

4、加药高效强力擦洗-分级脱泥-磁选

通过对现有擦洗设备的结构进行改进，优化技术参数，加药高效强力擦洗和分级脱泥可除去80%以上的杂质铁和铝矿，磁选主要是除去含铁杂质矿物。通过该流程处理后，可获得二氧化硅≥99.8%，三氧化二铁≤0.023%，三氧化二铝≤0.05%，二氧化钛≤0.02%的优质精制石英砂，达到了一级光学玻璃用砂的要求，并且精砂的产率高达73%，而棒磨擦洗产率仅为49%。

再进行进一步的浮选和酸浸处理，能获得二氧化硅≥99.9%，三氧化二铁≤0.005%，三氧化二铝≤0.05%，二氧化钛≤0.02%的高纯石英，这一工艺克服了棒磨擦洗带来的铁质二次污染，产率低等缺点。

总之，单一的选矿方法很难达到选矿提纯的目的，如果想获得高纯度石英砂，还需对石英原矿进行选矿试验，了解原矿中的脉石矿物成分、特性及赋存状态，有针对性地采取措施，才能更好地去除杂质，得到高纯度的石英砂。