石英砂提純是除去石英砂中少量或微量雜質(zhì),獲得精制石英砂或高純石英砂(如電子級(jí)產(chǎn)品) 的高難度分離技術(shù)。近年來(lái), 國(guó)內(nèi)外對(duì)石英砂提純工藝研究主要圍繞著以下幾個(gè)方面進(jìn)行:

1 　水洗、分級(jí)脫泥

石英砂中的SiO2 的品位隨著石英砂粒度的變細(xì)而降低, 鐵質(zhì)和鋁質(zhì)等雜質(zhì)礦物的品位則正好相反, 這種現(xiàn)象在含有大量粘土性礦物石英砂中尤為明顯。所以在入選前對(duì)石英砂原礦進(jìn)行水選、分級(jí)脫泥是非常必要的, 而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英砂原礦化學(xué)組成為:SiO2 78.139 %、Fe2O3 11.68 %、Al2O3 11.128 %; 其粒度組成中- 011 mm 粒級(jí)含量為27.165 %。在對(duì)原礦進(jìn)行預(yù)選水洗、分級(jí)脫泥后, SiO2 的品位上升到86.136 % , Fe2O3 降低至0.149 % , Al2O3 降低至6179 % , 除雜提純效果較為顯著。水洗、分級(jí)脫泥作為一種礦石入選前的預(yù)處理方法, 應(yīng)用得較早也很普遍, 但對(duì)于存在于石英砂表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物, 其脫除效果尚不甚顯著。

2 　擦洗

擦洗是借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來(lái)除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體, 再經(jīng)分級(jí)作業(yè)達(dá)到石英砂進(jìn)一步提純的效果。目前, 主要有棒磨擦洗和機(jī)械擦洗二種方法。對(duì)于機(jī)械擦洗, 一般認(rèn)為影響擦洗效果的因素主要是來(lái)自擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和配置形式, 其次為工藝因素, 包括擦洗時(shí)間和擦洗濃度。

研究表明, 砂礦擦洗濃度在50 %～60 %之間效果*好, 濃度過(guò)大或過(guò)小, 都會(huì)降低雜質(zhì)礦物的擦除效果, 而且在一定程度上反而加大了石英砂的提純難度; 擦洗時(shí)間原則上以初步達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求為基準(zhǔn), 不宜過(guò)長(zhǎng), 因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng), 會(huì)加大設(shè)備磨損, 提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由于對(duì)于某些石英砂礦, 機(jī)械擦洗擦除效果不太理想,因此, 在我國(guó)棒磨擦洗工藝應(yīng)用得較為普遍和相對(duì)成熟。如對(duì)某地石英砂原礦〔2〕經(jīng)水洗、分級(jí)脫泥后, + 013 mm 以上的石英砂進(jìn)行棒磨擦洗。結(jié)果表明, 經(jīng)磨礦擦洗后, Fe2O3 從0.119 %降低到0.110 % , 鐵的去除率達(dá)47.14 %。我們?cè)趯?duì)云南某地石英砂礦采用加藥高效強(qiáng)力擦洗, 配合適當(dāng)?shù)墓に嚭驮O(shè)備, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)比采用棒磨擦洗效果好, 棒磨擦洗回收率為49 % , 而加藥高效強(qiáng)力擦洗回收率為73 %。加藥的目的是增大雜質(zhì)礦物和石英顆粒表面的電斥力, 增強(qiáng)雜質(zhì)礦物與石英顆粒相互間的分離效果。21磁選工藝的采用, 可以*大限度地清除包括連生體顆粒在內(nèi)的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物。強(qiáng)磁選通常采用濕式強(qiáng)磁磁選機(jī)或高梯度磁選機(jī)。