高純石英砂的制備試驗研究.pdf

1、高純石英砂被視作一種戰(zhàn)略資源，應用領域涉及半導體、太陽能等諸多高新技術行業(yè)，且需求量逐漸增大，水晶作為高純石英砂最適宜原料，儲量日益減少。而石英砂礦可以用作水晶的替代品，為高新技術行業(yè)提供原料支持，因此，對石英砂純化技術研究意義重大。本研究對江蘇某廠石英塊礦采取破碎-焙燒-水淬-粉碎-磁選-浮選-酸浸等聯(lián)合工序處理，進行了純化試驗研究。
　　工藝礦物學研究表明，原礦中石英為它形晶，不等粒狀結構，塊狀構造，雜質礦物主要有云母、長石和

2、褐鐵礦等，其中石英含量高達99％，總雜質含量超過500μg/g， Fe、Al和Ti等含量較高，分別為178.2μg/g、152.6μg/g和22.5g/g。
　　焙燒-水淬處理后，試樣硬度明顯降低，最佳焙燒條件為溫度900℃、時間2h。焙燒試樣分別采用對輥破碎機與行星球磨機進行粉粹處理，分別可以得到合格粒級（0.1mm～0.3mm）含量60.98％和44.11％。
　　高梯度磁選試驗表明，在磁場強度為1.7T、細鋼棒作為磁介

3、質的條件下，合格粒級試樣經(jīng)過一次磁選，F(xiàn)e、Ti含量分別降至61.3μg/g、1.4μg/g。
　　采用浮選進一步提純，在pH值為2.5～3，抑制劑水玻璃用量為600g/t，捕收劑十二胺用量為1200g/t的條件下，F(xiàn)e、Al含量分別從61.3μg/g、145.4μg/g降至33.3μg/g、95.3μg/g。
　　浮選精礦在混酸(H2SO4∶HCl∶HNO3∶HF=10∶5∶3∶1)濃度為50％，液固比2∶1ml/g，溫度

4、70℃時間2h的條件下酸浸處理，Li、Na、K含量分別由1.4μg/g、48.3μg/g、50.9μg/g降至0.7μg/g、7.8μg/g、4.0μg/g， Fe、Al和Ti含量分別降至4.1μg/g、12.1μg/g和0.8μg/g，并獲得雜質總含量37.2μg/g的高純石英砂。
　　原礦和最終產(chǎn)品的顯微圖片對比表明，提純后的石英砂表面粗糙，并形成了豐富的裂痕。通過進一步熱力學分析可知，HF對雜質的溶解效果最好，而且可以溶蝕石