張家口某石英砂礦可選性試驗(yàn)研究報(bào)告

關(guān)鍵詞：石英砂,張家口,國檢測試控股集團(tuán)北京科技有限公司

受甲方的委托：我單位于2012年3月26日承擔(dān)該礦區(qū)石英砂礦選礦研究，其目的是為了查清樣品的可選性，根據(jù)工業(yè)現(xiàn)狀，對精礦應(yīng)用方向提出參考意見。

通過對本次試驗(yàn)采取的樣品進(jìn)行研究，查明原礦礦物組成如下：長石40~45%，石英40-45%，巖屑10%，少量角閃石、輝石、石榴石、簾石、黑云母、鐵質(zhì)等5～10%，長石部分顆粒有泥化、鐵染和絹云母化。原礦化學(xué)成分為：SiO₂82.7%， Al₂O₃ 8.57%，F(xiàn)e₂O₃1.38%。試驗(yàn)樣品鋁低、硅高、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)行長石與石英的分離，并降低含鐵量，生產(chǎn)出的長石和石英產(chǎn)品才能滿足玻璃、陶瓷工業(yè)部門的要求。

目前在國內(nèi)曾經(jīng)使用的長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年開在內(nèi)蒙通遼地區(qū)建設(shè)我國第一條分離長石、石英的硅砂浮選試驗(yàn)生產(chǎn)線，試驗(yàn)室浮選分離長石、石英的指標(biāo)都達(dá)到了要求，但在建設(shè)中已推測發(fā)現(xiàn)，選礦廠將要排出的廢水中氟離子含量會偏高，氟離子將會污染礦區(qū)，于是建設(shè)項(xiàng)目暫停下來。2001年，我院技術(shù)人員申請《氫氟酸浮選分離長石、石英新方法專利》技術(shù)，改進(jìn)氫氟酸處理方式，并且對選礦廢水進(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年由中非地質(zhì)工程勘查研究院（現(xiàn)在更名為“中材地質(zhì)工程勘查研究院”，下同）設(shè)計(jì)了一條無氟浮選硅砂生產(chǎn)線, 真正實(shí)現(xiàn)了我國長石與石英分離浮選工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)過十多年的運(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年由中非地質(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)的礦石選礦效果純在很大差異，其內(nèi)在原因尚待研究。

對于張家口砂，由于原礦中長石含量大約40～45％，SiO₂含量只有82.7%，F(xiàn)e₂O₃含量1.38%，屬于難選硅砂，本次研究首先使用所有可能的長石與石英分離技術(shù)對樣品進(jìn)行初步探索性選礦試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對比，分析選礦效果，確定適合沙漠風(fēng)積砂的長石與石英分離技術(shù)。然后通過系統(tǒng)的條件試驗(yàn)和流程試驗(yàn)，確定采用磁選——重選——磨礦——堿法浸泡——無氟浮選工藝流程，獲得了石英精礦、長石精礦，還獲得石英中礦產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1    產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

產(chǎn)品名稱	產(chǎn)率（%）	含       量    （%）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	燒失
石英精礦	28.56	98.18	0.96	0.056	0.23	0.23	0.098	0.0011	0.015	0.18
長石精礦	28.74	69.21	15.78	0.24	8.76	3.96	1.12	0.0039	0.023	0.79
石英中礦	18.75		6.25	0.12