渾善達(dá)克沙漠風(fēng)積砂可選性選礦試驗(yàn)研究簡(jiǎn)介

關(guān)鍵詞：風(fēng)積砂,長(zhǎng)石與石英分離,選礦試驗(yàn),渾善達(dá)克沙漠,中材地質(zhì)工程勘查研究院

中材地質(zhì)工程勘查研究院從上世紀(jì)六十年代開始研究長(zhǎng)石與石英分離，主要負(fù)責(zé)全國(guó)各省建材總隊(duì)的長(zhǎng)石與石英的礦物巖性測(cè)試、選礦及礦產(chǎn)品深加工，對(duì)長(zhǎng)石與石英分離選礦試驗(yàn)，取得諸多方面的科研成果。2007年開始對(duì)渾善達(dá)克沙漠風(fēng)積砂（黃沙）進(jìn)行可選性試驗(yàn)。

我院于2008年承擔(dān)渾善達(dá)克沙漠風(fēng)積砂選礦項(xiàng)目，其目的是查清樣品物質(zhì)組成，為該地區(qū)沙漠風(fēng)積砂的資源化利用提供選礦依據(jù)。

通過對(duì)本次試驗(yàn)采取的樣品進(jìn)行研究，查明沙漠風(fēng)積砂礦物組成如下：長(zhǎng)石45～50%，石英35～40%，巖屑10～15%，少量鋯石、電氣石、角閃石、輝石、石榴石等1～2%，鐵質(zhì)1%，長(zhǎng)石部分顆粒有泥化、鐵染和絹云母化。原礦化學(xué)成分為：SiO₂82.22%， Al₂O₃ 9.13%，Fe₂O₃0.68%。試驗(yàn)樣品鋁高、硅低、鐵高，如不進(jìn)行選礦加工，很難直接作為原料用于玻璃、陶瓷工業(yè)部門。因此必須進(jìn)行長(zhǎng)石與石英的分離，并降低含鐵量，生產(chǎn)出的長(zhǎng)石和石英產(chǎn)品才能滿足玻璃、陶瓷工業(yè)部門的要求。

目前在國(guó)內(nèi)曾經(jīng)使用的長(zhǎng)石與石英分離選礦技術(shù)包括：氫氟酸法、無氟浮選法、堿法浮選工藝、中性環(huán)境硅砂選別工藝。

最初用氫氟酸浮選法，于1972年開始在內(nèi)蒙通遼地區(qū)建設(shè)我國(guó)第一條分離長(zhǎng)石、石英的硅砂浮選試驗(yàn)生產(chǎn)線，試驗(yàn)室浮選分離長(zhǎng)石、石英的指標(biāo)都達(dá)到了要求，但在建設(shè)中已推測(cè)發(fā)現(xiàn)，選礦廠將要排出的廢水中氟離子含量會(huì)偏高，氟離子將會(huì)污染礦區(qū)，于是建設(shè)項(xiàng)目暫停下來。2001年，我院技術(shù)人員申請(qǐng)《氫氟酸浮選分離長(zhǎng)石、石英新方法專利》技術(shù)，改進(jìn)氫氟酸處理方式，并且對(duì)選礦廢水進(jìn)行了有效降氟處理，選礦廢水中氟離子低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10 mg/l的指標(biāo)（《污水綜合排放》GB8978—1996），解決了傳統(tǒng)氫氟酸浮選法對(duì)環(huán)境的污染問題。

八十年代后期，無氟浮選研究取得了一定成果，該方法用其它無機(jī)酸代替氫氟酸，解決了氟離子的環(huán)境污染問題。1997年由中材地質(zhì)工程勘查研究院設(shè)計(jì)了一條無氟浮選硅砂生產(chǎn)線, 真正實(shí)現(xiàn)了我國(guó)長(zhǎng)石與石英分離浮選工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)過多年的運(yùn)轉(zhuǎn)，證明該工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)、配置合理、指標(biāo)穩(wěn)定，該方法解決了重大的環(huán)境保護(hù)問題。

2002年由中材地質(zhì)工程勘查研究院研究成功并用于工業(yè)生產(chǎn)的“堿法浮選工藝”，解決了環(huán)境污染問題的同時(shí)解決了設(shè)備腐蝕的問題，經(jīng)過五年的生產(chǎn)運(yùn)行，已證明該工藝的可靠性。但試驗(yàn)證明該工藝方法不同地區(qū)的礦石選礦效果純?cè)诤艽蟛町?，其?nèi)在原因尚待研究。

對(duì)于沙漠風(fēng)積砂，由于原礦中長(zhǎng)石含量大約45～50％，SiO₂含量只有82.22%，Fe₂O₃含量 0.68%，屬于難選硅砂，本次研究首先使用所有可能的長(zhǎng)石與石英分離技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行初步探索性選礦試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，分析選礦效果，確定適合沙漠風(fēng)積砂的長(zhǎng)石與石英分離技術(shù)。然后通過系統(tǒng)的條件試驗(yàn)和流程試驗(yàn)，確定采用重選——氫氟酸浮選新工藝——磁選工藝流程，獲得了石英精礦產(chǎn)品，同時(shí)還回收了長(zhǎng)石精礦，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表1，采用《氫氟酸浮選分離長(zhǎng)石、石英新方法專利》技術(shù)，選礦廢水中氟離子濃度為7.60mg/l，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10 mg/l的指標(biāo)。

最后使用化學(xué)方法探索性的對(duì)前面的石英精礦進(jìn)行了降鋁處理，得到了高純石英精礦。高純石英精礦的產(chǎn)品指標(biāo)見表2。

表1　重選——氫氟酸浮選新工藝——磁選聯(lián)合流程產(chǎn)物指標(biāo)

表2   化學(xué)方法高純石英精礦指標(biāo)

 

重選——氫氟酸法浮選——磁選聯(lián)合流程選礦長(zhǎng)石精礦可用作平板玻璃、陶瓷工業(yè)原料，石英精礦產(chǎn)品可用作生產(chǎn)浮法玻璃和一般器皿玻璃的原料；化學(xué)方法高純石英精礦的指標(biāo)滿足了合同要求，達(dá)到了預(yù)期的目的。