雙遼市七棵樹硅砂可選性選礦試驗研究簡介

關鍵詞：硅砂（石英砂）,雙遼市七棵樹,有氟和無氟浮選,可選性試驗,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六十年代開始研究硅砂（石英砂），主要負責全國各省建材總隊的硅砂（石英砂）的礦物巖性測試、選礦可選性試驗及礦產(chǎn)品深加工，對雙遼市七棵樹硅砂（石英砂）有氟和無氟浮選選礦試驗，進行石英與長石分離，取得諸多方面的科研成果。不僅如此，本研究院還是非金屬礦應用開發(fā)的專業(yè)機構(gòu)，在礦石加工設備、非金屬礦產(chǎn)可選性試驗、非金屬礦產(chǎn)品市場分析等方面有國內(nèi)領先的能力儲備。

雙遼市七棵樹砂礦是我國北方硅質(zhì)原料基地，礦區(qū)地理座標：東經(jīng)123°，北緯43°。占地面積38平方公里，工業(yè)總儲量9億噸，礦床埋藏淺，一般覆蓋層在1—2米，礦床厚度7—20米，粒度均勻，在硅砂礦床底部有含量較高的砂金礦。通過對收到的樣品進行研究，查明該公司硅砂（擦洗砂）的主要礦物為石英和長石，另含少量巖屑、重礦物、鐵質(zhì)等。砂樣的化學成分為：SiO₂ 含量為93.91％，Al₂O₃含量為3.30％，F(xiàn)e₂O₃含量為0.21％。該公司硅砂（擦洗砂）硅低、鋁高、鐵高，如不進行選礦加工，很難直接作為優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的原料。因此必須進行長石與石英的分離，除去長石，并降低含鐵量，才能生產(chǎn)出滿足優(yōu)質(zhì)浮法玻璃要求的硅砂產(chǎn)品。

從70年代開始，我國就進行硅砂浮選分離長石、石英的選礦試驗研究工作，目前長石與石英的浮選分離包括“氫氟酸浮選”和“無氟浮選”兩種方法。

“氫氟酸浮選”是指用氟化物作長石活化劑，用胺類捕收劑吸附長石表面，從而使長石與石英分離，這種方法長石和石英的分離效果十分理想，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)石英砂，但是，由于選礦廠排出的廢水中氟離子含量偏高，對環(huán)境造成污染，應用受到一定限制。

“無氟浮選”是指不用氟化物作活化劑浮選分離長石與石英的方法,又分為“無氟無酸浮選”和“無氟有酸浮選”。“無氟無酸浮選” 生產(chǎn)工藝目前在我國內(nèi)蒙大林、河北圍場等地均以失敗告終。而“無氟有酸浮選”（以下簡稱無氟浮選）雖然長石、石英的分選性不如氫氟酸浮選法，但生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品指標能滿足一般浮法玻璃要求，對環(huán)境無污染，目前已在生產(chǎn)中得到實際應用。

中材地質(zhì)工程勘查研究院浮選分離長石、石英專利技術(shù)是在“氫氟酸浮選”基礎上發(fā)展的新技術(shù)、新工藝，已獲國內(nèi)發(fā)明專利權(quán)。同傳統(tǒng)的氫氟酸浮選法相比，浮選分離長石、石英專利技術(shù)的分選指標好，藥劑用量少，生產(chǎn)成本低，選礦廢水中氟離子含量低，解決了選礦廢水中氟離子對環(huán)境的污染問題。

根據(jù)甲方對石英精砂指標的要求和地區(qū)特點，本試驗采用了我院浮選分離長石、石英專利技術(shù)（以下簡稱氫氟酸浮選新方法）和無氟浮選兩種工藝進行試驗，以尋求符合環(huán)保要求的、生產(chǎn)成本最低的工藝流程。

氫氟酸浮選新工藝采用重選—浮選聯(lián)合流程，選礦試驗指標見表1、表2：

表1　氫氟酸浮選新工藝產(chǎn)品全分析結(jié)果

產(chǎn)品名稱	產(chǎn)率（%）	含       量    （%）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	Cl-	燒失量
石英精砂	78.53	98.86	0.53	0.088	0.21	0.11	0.041	0.029	0.023	0.0012	0.16
長石	16.47	70.80	15.83	0.39	9.89	2.98

 

表2   氫氟酸浮選新工藝產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

產(chǎn)品名稱	+0.7含量（%）	-0.7+0.125含量（%）	-0.125含量（%）
石英精砂	0.00	98.79	1.21

 

無氟浮選工藝采用預處理—重選—浮選聯(lián)合流程，選礦指標見表3、表4：

表3  無氟浮選工藝產(chǎn)品全分析結(jié)果

產(chǎn)品名稱	產(chǎn)率（%）	含       量    （%）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	Cl-	燒失
石英精砂	70.87	98.87	0.51	0.088	0.21	0.11	0.027	0.01	0.023	0.0011	0.16
長石	24.18	79.76	11.03	0.33

 

表4　無氟浮選工藝產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

產(chǎn)品名稱	+0.7含量（%）	-0.7+0.125含量（%）	-0.125含量（%）
石英精砂	0.00	98.78	1.22