湖北某石英長石礦可選性試驗研究報告

關鍵詞：石英長石礦,湖北,國檢測試控股集團北京科技有限公司

受甲方的委托，我單位于2014年4月中旬承擔石英長石礦可選性試驗研究項目。其目的是通過對原礦性質(zhì)的研究，確定適合該礦石類型的長石、石英分離提純工藝，為該礦在工業(yè)上的應用提供選礦依據(jù)。

我院的前身為國家建材局地質(zhì)研究所，在非金屬礦選礦方面有豐富的技術和經(jīng)驗，尤其在長石與石英的分離、高純石英提純方面有著深厚的技術研究。目前，長石與石英的浮選分離包括“有氟浮選”和“無氟浮選”兩種方法。

“有氟浮選”是指用氫氟酸作長石活化劑，用胺類捕收劑吸附長石表面，從而使長石與石英分離。這種方法分離效果十分理想，但是，由于氫氟酸屬劇毒化學藥品，對環(huán)境容易造成嚴重的污染，所以早期這種方法的應用受到一定的限制。2001年，我院技術人員申請《氫氟酸浮選分離長石、石英新方法專利》技術，改進氫氟酸處理方式，并且對選礦廢水進行了有效降氟處理，選礦廢水中氟離子低于國家標準10 mg/l的指標（《污水綜合排放》GB8978—1996），解決了傳統(tǒng)氫氟酸浮選法對環(huán)境的污染問題。

“無氟浮選”是指不使用含氟藥劑的浮選方法，包括酸法浮選，堿法浮選，以及中性浮選。酸法浮選使用強酸作pH調(diào)整劑，在pH=2~3的酸性條件下，用陰陽離子混合捕收劑優(yōu)先浮選長石，從而實現(xiàn)長石和石英的分離。堿法浮選是在堿性的條件下，用陽離子捕收劑優(yōu)先浮選石英，從而實現(xiàn)長石和石英的分離，目前該方法的作用機理尚不完全清楚，還在不斷的探索研究當中。中性浮選是在中性介質(zhì)中，用陰陽離子混合捕收劑，外加抑制劑分離長石和石英，該方法適應性有限，應用較少。

在收到礦樣后，我單位迅速開展試驗研究工作。通過對原礦性質(zhì)的研究，該樣品礦物成分為石英55%，長石35%，蒙脫石10%，少量云母、鐵質(zhì)（0.1%~0.2%）。

原礦中SiO₂含量為84.22%、Al₂O₃含量為8.47%、Fe₂O₃含量為0.36%。原礦鋁低、硅高、鐵高，不能直接作為原料應用于玻璃、陶瓷工業(yè)，因此必須經(jīng)過長石和石英的分離，并降低鐵含量，才能生產(chǎn)出長石和石英產(chǎn)品，滿足玻璃、陶瓷工業(yè)的要求。

本次試驗研究根據(jù)原礦性質(zhì)，采用有針對性、合理的選礦方法，通過詳細的條件試驗和流程試驗，推薦的最佳工藝流程為：磨礦—分級—擦洗—分級—氫氟酸預處理—浮選—干式磁選，獲得了石英精礦和長石精礦，產(chǎn)品技術指標見表1。石英精礦可用作高檔玻璃儀器、器皿玻璃原料，長石精礦可用作玻璃工業(yè)中鉀長石原料和陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)鉀長石原料。另外礦泥提純后可以得到蒙脫石產(chǎn)品，可以用作鑄造和球團生產(chǎn)的原料。

另外對石英精礦進行化學提純探索試驗，得到了3種SiO₂≥99.90%的高純石英精礦，達到了合同的要求，其SiO₂含量見表2。高純石英精礦的具體產(chǎn)品指標見附錄的檢驗報告。

表1 最終產(chǎn)品技術指標

最終產(chǎn)品	產(chǎn)率(%)	含量(%)
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	MnO2	燒失
石英	40.26	99.08	0.46	0.015	0.33	0.05	0.019	0.0069	0.017	0.0002	0.24
長石	18.20	66.66	18.28	0.115	11.38	2.51	0.20	0.032	0.049	0.0012	0.60

表2 高純石英精礦SiO₂含量