石英是地殼中較為常見(jiàn)的礦物之一。根據(jù)形成溫度不同,可將自然界石英族劃分為6個(gè)同質(zhì)多相變種:α-石英(較為常見(jiàn),570℃以下形成)、β-石英(少見(jiàn),570℃以上形成)、α-鱗石英、β-鱗石英和α、β白硅石。
石英巖、脈石英、石英砂等的主要成分均為石英。在工業(yè)應(yīng)用前,石英一般都需要經(jīng)過(guò)加工,具體的加工技術(shù)包含:1、粉碎分級(jí);2、選礦提純;3、表面改性等工藝。其中浮選是選礦提純中較重要工藝。
在浮選石英砂前,一般需要進(jìn)行擦洗、脫泥、或用搖床、磁選等方法除去含鐵礦物,然后再進(jìn)行浮選,浮選前先在濃礦漿中攪拌,以擦去石英表面的氧化鐵薄膜,然后用脂肪酸類(lèi)捕收劑浮去含鐵礦物,槽內(nèi)產(chǎn)品便是石英精礦。
石英砂的組成比較復(fù)雜,其中除含鐵礦物外,常有云母、長(zhǎng)石以及粘土礦物等。根據(jù)組成不同,石英砂浮選的流程可分為以下八種類(lèi)型(見(jiàn)下圖)。
(1)先浮云母,再浮含鐵礦物,后浮長(zhǎng)石。先用硫酸調(diào)整礦漿pH到3-4,用胺類(lèi)捕收劑浮選云母,然后用鹽酸調(diào)整礦漿pH到4-5,以磺化石油作捕收劑浮選含鐵礦物,后用氟氫酸調(diào)整pH到2-3,用胺作捕收劑,浮選長(zhǎng)石。石英以尾礦形式產(chǎn)出(圖Ⅰ型)。
(2)按浮含鐵礦物、云母、長(zhǎng)石的順序進(jìn)行(圖Ⅱ型)。使用的捕收劑的順序是磺化石油-胺-胺。
(3)先浮含鐵礦物,后浮長(zhǎng)石,尾礦為石英精礦(圖Ⅲ型)。它適用于云母含量少的石英砂。
(4)僅浮含鐵礦物,所得尾礦為石英精礦(圖Ⅳ型)。用妥爾油作捕收劑,用碳酸鈉調(diào)整pH到8-9,浮選含鐵礦物后,尾礦就是石英。在原礦中沒(méi)有云母及長(zhǎng)石的情況下,或原礦含長(zhǎng)石少,沒(méi)有必要分離時(shí),用這種簡(jiǎn)單流程是有好處的。
(5)石英砂中含長(zhǎng)石較多時(shí),將礦漿的pH調(diào)整到7-8,用脂肪酸作捕收劑,浮選含鐵礦物后,加氟氫酸和胺浮選長(zhǎng)石,后將礦漿pH調(diào)整到7-8,用胺作捕收劑浮選石英(圖Ⅴ型)。
(6)將礦漿的pH調(diào)整到7-8,用磺化石油進(jìn)行鐵礦物的浮選,然后在礦漿pH為7-8時(shí),用胺浮選石英(圖Ⅵ型)。此方案適用于原料中沒(méi)有長(zhǎng)石,或其含量很少,沒(méi)有必要分離的情況。
(7)用胺作捕收劑,混合浮選石英和長(zhǎng)石,混合精礦分離時(shí)加氟氫酸和胺浮選長(zhǎng)石,尾礦便是石英精礦(圖Ⅶ型)。
(8)浮鐵礦物后再進(jìn)行長(zhǎng)石和石英混合浮選。它適用于含鐵高的石英砂(圖Ⅷ型)。