CN103372496A - 从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，本发明方法主要包含下述工艺步骤：（1）脱泥、分级、去云母片，（2）磁选、重力选去铁质，（3）碱洗去氧化表皮，（4）酸洗中和及去铁质，（5）浮选分离石英和长石，（6）水洗、磁选、重力选去铁质，（7）光电选去除杂色颗粒，（8）回收铁质制精铁粉；本发明生产的石英砂纯度高，SiO2含量为98.0-99.0%，Fe2O3含量为0.009-0.015%；生产的长石砂可作为普通玻璃和普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质可生产品位≥66%的精铁粉，本发明方法使黄砂资源得到了充分利用，无任何浪费，且整个生产过程没有废碱、废酸外排，是一个绿色环保的生产工艺路线。
Description
技术领域
本发明涉及非金属矿物加工领域，具体是一种从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法。
背景技术
河道中的黄砂等沙石是国家的重要硅质原料资源之一，在国民经济建设中起着十分重要的作用。我国长江中下游地区雨量充沛、河道众多，河道中的黄砂等沙石资源相对丰富，尤其以桐柏山、大别山、幕阜山等山脉下的河道中的黄砂质量最优，该黄砂中的二氧化硅含量在70%～80%，其他杂质是：少量泥土、长石、磁铁矿、钛铁矿、褐铁矿、云母片等，是一种天然优质的硅砂资源。如果河砂不进行综合处理利用，年复一年地淤积在河床中就会抬高河床和水位，到了雨季就会给河床两岸的百姓带来水患。因此，如何科学合理开发这些河道中的黄砂资源，做到既疏通了河道防止水患，又对其进行加工利用，提高其经济效益造福百姓；这对贯彻落实科学发展观，建设良好生态环境，有效地保障经济社会可持续发展和构建和谐社会具有特别重要的意义。
在现实生活中，这些河道中黄砂资源绝大多用做水泥混凝土、水泥地坪、水泥砖、灰砂砖、水泥电杆等建水泥制品用料，只有有少量用做农药颗粒剂和铸造的型砂用料，而这些用料都没有使其发挥到最大的利用价值和最佳的经济效益，其原因是：到目前为止，我国还没有一种对这些河道中的黄砂做到科学合理利用的加工技术。查阅我国专利文献资料，中国专利公开号为CN1111097C的发明专利公开了《用河道淤砂提纯石英砂的方法》，该方法是由开浆过筛、弱磁初选、重砂分选、圆筒除渣、强磁分选、轻纱分选和粗品精选七个工艺步骤来获得SiO2≥98%的石英砂。但该法不能从根本上解决提纯后的石英砂纯度问题—云母和长石的分离问题，其产物石英砂的用途受到很大的限制；并且黄砂中含有的长石砂及铁矿石等都没有进一步回收利用，而是作为副产用于建筑用原料，没有发挥出黄砂的最大利用价值和最佳经济效益。为此，科学合理的开发、利用河道中廉价的黄砂资源，使其利用价值最大化和经济效益最佳化，成为我们硅质材料技术领域的技术人员一个重要的课题之一。
发明内容
本发明的目的就是根据河道黄砂矿物质含量丰富的特点，提供一种从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法；本发明是利用物理和化学方法将河道黄砂中混杂的各类矿物质和杂质分离的工艺方法，得到精制石英砂、精制长石砂、精铁粉的方法。
本发明的从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，包括下述步骤：
（1）脱泥、分级、去云母片
将河道中吸取的砂浆用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆进行筛分，筛选出20～120目的砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；120目筛下物料可做水泥用硅质原料和建材灰砂砖原料；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的砂浆用磁场强度为10000～15000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，重选后的砂浆脱水进行下一步骤操作；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入碱洗槽中，加入质量分数为10%～40%的碱液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为7∶3～6∶4，将砂浆加热至80～120℃保温连续逆流洗涤2～8小时，或在室温下连续逆流洗涤3～4天；除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）将碱洗脱水后的砂子送入酸洗槽中，加入质量分数为10%～40%的酸液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为7∶3～6∶4，将砂浆加热至80～90℃保温连续逆流洗涤2～8小时，或在室温下连续逆流洗涤2～4天；除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为3∶7～4.5∶5.5，送入浮选机内，调整其pH至1.0～3.0，搅拌4～6分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌6～10分钟，浮选10～15分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为4-6g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为12-16g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至pH=7，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属物质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为96-98.3%，Fe2O3含量为0.04-0.07%，长石砂纯度为50-65%；该长石砂还可作为普通陶瓷原料；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-100目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为98.0-99.0%，Fe2O3含量为0.009-0.015%；该砂既可用作太阳能超白玻璃、水晶玻璃、晶质玻璃、高档陶瓷、高硼玻璃管、电子电工电气用硅微粉等原料，还可用作自来水过滤及人造石英板材等原料；本步骤中筛下砂粉可以作为精密铸造用砂；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为5000～15000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉；磁选后的尾矿可做建筑用墙体材料。
所述筛分是用圆筒筛，其材质为不锈钢材料或PVC材料或PP材料。
所述重力分选设备是指由跳汰机或螺旋溜槽或选矿摇床中的任意一种或两种的组合。
所述碱液为NaOH或KOH或Ca(OH)2或Na2CO3或K2CO3或KHCO3或NaHCO3或模数小于3.0以下的水玻璃溶液中的任意一种；其中所用NaOH或KOH或Ca(OH)2溶液的质量分数为10～30%，所用Na2CO3或K2CO3或KHCO3或NaHCO3溶液的质量分数为10～40%。本发明中以使用NaOH溶液做碱洗液最方便，以使用Ca(OH)2溶液（熟化后的石灰水溶液）最经济；优选地，使用NaOH溶液。
所述酸液为H2SO4或HCl或HN03溶液中的任意一种；其中所用H2SO4溶液的质量分数为20～40%，所用HCl溶液的质量分数为18～25%，所用HN03溶液的质量分数为10～15%。本发明中使用其他酸如草酸、磷酸、氢氟酸、氟硅酸也是可行的，优选地，使用硫酸溶液。
本发明中所述磁选或重选或光电色选过程视选别效果重复一次或两次或多次。
本发明的碱洗过程是在耐碱耐温的碱洗槽中，将砂浆加热至80～120℃保温采用连续逆流洗涤的方式进行的，如果不加热，在室温下反应这一过程需要3-4天才能完成。碱洗过程主要包含的化学反应方程式为：
nSiO2 + 2 NaOH = Na20·nSiO2 + H2O；
nSiO2 + Na2CO3 = Na20·nSiO2 + CO2；
nSiO2 + 2KOH = K20·nSiO2 + H2O；
nSiO2 + K2CO3 = K20·nSiO2 + CO2；
nSiO2 + Ca(OH)2 = Ca0·nSiO2 + H2O；
……
本发明的酸洗过程是在耐酸耐温的酸洗槽中，将砂浆加热至80～90℃下采用动态逆流的洗涤方式进行的，如果不加热，在室温下反应这一过程需要2-4天才能完成。酸洗过程主要包含的化学反应方程式为：
Na20·nSiO2 + H2SO4 = Na2SO4 + nSiO2；
K20·nSiO2 + H2SO4 = K2SO4 + nSiO2；
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2；
Fe2O3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2；
Fe3(OH)3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O；
……
本发明碱洗过程回收的碱液直接套用，酸洗过程回收的废酸经石灰乳中和后回收套用，化学反应方程式为：
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 （沉淀） + H2O；
反应产生的硫酸钙沉淀可用作水泥添加料；中和后经沉淀的清水可回收套用。
本发明中浮选过程采用的浮选机为CLF型粗粒浮选机，容积大小可根据产量选定。选用1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯（Brij58）做混合捕获剂，在pH值为1.0-3.0的条件下对石英砂和长石砂具有很好的分离效果。特别是本发明中由于酸洗后的砂子带有一定余温，用自来水制成砂浆后还保持有25～40℃的温度，在这个温度下用盐酸调节砂浆的pH值至1.0-3.0，再加入1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯,对石英砂和长石砂的分离效果最好。
本发明生产的石英砂纯度高，可用作太阳能超白玻璃、水晶玻璃、晶质玻璃、高档陶瓷、高硼玻璃管、电子电工电气用硅微粉等原料，还可用作自来水过滤及人造石英板材用砂等；生产的长石砂可作为普通玻璃和普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质可生产品位≥66%的精铁粉，黄砂资源得到了充分利用，无任何浪费，且整个生产过程没有废碱、废酸外排，是一个绿色环保的生产工艺路线。本发明也适用于沉积型的髙硅山砂的提纯与利用。
本发明的优点在于：
（1）以河道黄砂这种相对廉价的矿物资源为原料制备出价值较高的石英砂、长石砂及精铁粉，不仅有效解决了河道黄砂淤积给沿岸百姓带来水患的问题，还做到了资源的充分合理利用，创造了较高的经济价值；
（2）采用物理和化学相结合的方法，杂质去除率高，石英砂损失率低，利用较少的设备投资，实现了产品的提档升级；
（3）采用1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯（Brij58）做混合捕获剂，在pH值为1.0～3.0的条件下有效地分离了石英砂和长石砂，解决了由河道黄砂提纯石英砂的纯度问题，大大扩展了河道黄砂提纯出的石英砂的工业用途；
（4）整个生产过程中所用的酸液、碱液均回收套用，且副产的尾矿均可用作建筑用原料，整个生产过程没有废酸、废碱的外排，是一个绿色环保的工艺过程。
具体实施方式
实施例1
取黄冈市上巴河的河道黄砂，其中SiO2含量为70%，分离过程如下：
（1）脱泥、分级、去云母片
用吸砂泵从河道中吸取砂浆，送入脱泥斗中用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆用不锈钢材料制成的圆筒筛分级，筛选出20～120目的砂颗粒砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；120目筛下物料可做水泥用硅质原料和建材灰砂砖原料；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的颗粒砂浆用磁场强度为15000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用跳汰机+螺旋溜槽组合分离出弱磁性和非磁性金属物质和未除尽的云母片，重选后的颗粒砂浆脱水进行下一步骤操作；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入耐碱耐温的碱洗槽中，加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为7∶3，将砂浆加热至80℃保温连续逆流洗涤8小时，除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）酸洗中和及去铁质
将碱洗脱水后的砂子送入耐酸耐温的酸洗槽中，加入质量分数为30%的硫酸溶液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为6∶4，在80℃下连续逆流洗涤2小时，除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子送入调浆槽内用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为3∶7，送入CLF型浮选机内，在25-40℃下（砂浆余温）用盐酸调整其pH至2.5，搅拌5分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌8分钟，浮选10分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为5g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为14g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至pH=7，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属杂质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为97.5%，Fe2O3含量为0.068%，长石砂纯度为60%；该长石砂还可作为普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-100目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为99.0%，Fe2O3含量为0.015%，该砂既可用作太阳能超白玻璃、水晶玻璃、晶质玻璃、高档陶瓷、高硼玻璃管、电子电工电气用硅微粉等原料，还可用作自来水过滤及人造石英板材等原料；100目筛下物料可用作精密铸造用砂；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为5000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉；磁选后的尾矿可做建筑用墙体材料。
实施例2
取黄冈市上巴河的河道黄砂，其中SiO2含量为75%，分离过程如下：
（1）脱泥、分级、去云母片
用吸砂泵从河道中吸取砂浆，送入脱泥斗中用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆用不锈钢材料制成的圆筒筛分级，筛选出20～100目的砂颗粒砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的颗粒砂浆用磁场强度为10000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用3道串联的螺旋溜槽组合分离出弱磁性和非磁性金属物质和未除尽的云母片，重选后的颗粒砂浆脱水进行下一步骤操作；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入耐碱耐温的碱洗槽中，加入质量分数为20%的氢氧化钾溶液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为6∶4，将砂浆加热至90℃保温连续逆流洗涤6小时，除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）酸洗中和及去铁质
将碱洗脱水后的砂子送入耐酸耐温的酸洗槽中，加入质量分数为25%的盐酸溶液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为7∶3，在80℃下连续逆流洗涤4小时，除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子送入调浆槽内用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为3.5∶6.5，送入CLF型浮选机内，在25-40℃下用盐酸调整其pH至3.0，搅拌6分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌10分钟，浮选15分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为6g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为13g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至pH=7，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属杂质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为97.8%，Fe2O3含量为0.055%，长石砂纯度为55%；该长石砂还可作为普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-80目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为99.0%，Fe2O3含量为0.01%；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为10000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉。
实施例3
取安徽省太湖县长河河砂，其中SiO2含量为73%；分离过程如下：
（1）脱泥、分级、去云母片
用吸砂泵从河道中吸取砂浆，送入脱泥斗中用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆用PVC材料制成的圆筒筛分级，筛选出20～100目的砂颗粒砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的颗粒砂浆用磁场强度为15000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用3道串联的螺旋溜槽组合分离出弱磁性和非磁性金属物质和未除尽的云母片，重选后的颗粒砂浆脱水进行下一步骤操作；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入耐碱耐温的碱洗槽中，加入质量分数为40%的碳酸钠溶液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为7∶3，将砂浆加热至120℃保温连续逆流洗涤2小时，除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）酸洗中和及去铁质
将碱洗脱水后的砂子送入耐酸耐温的酸洗槽中，加入质量分数为40%的硫酸溶液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为7∶3，在90℃下连续逆流洗涤8小时，除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子送入调浆槽内用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为4∶6，送入CLF型浮选机内，在25-40℃下用盐酸调整其pH至2.0，搅拌4分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌6分钟，浮选10分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为5g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为16g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至pH=7，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属杂质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为97.8%，Fe2O3含量为0.060%，长石砂纯度为65%；该长石砂还可作为普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-80目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为98.5%，Fe2O3含量为0.015%；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为5000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉。
实施例4
取湖北省蕲春县蕲河河砂，其中SiO2≥74%分离过程如下：
（1）脱泥、分级、去云母片
用吸砂泵从河道中吸取砂浆，送入脱泥斗中用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆用PP材料制成的圆筒筛分级，筛选出20～80目的砂颗粒砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的颗粒砂浆用磁场强度为10000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用螺旋溜槽+选矿摇床组合分离出弱磁性和非磁性金属物质和未除尽的云母片，重选后的颗粒砂浆脱水进行下一步骤操作；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入耐碱耐温的碱洗槽中，加入质量分数为10%的氢氧化钾溶液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为6.5∶3.5，将砂浆加热至100℃保温连续逆流洗涤5小时，除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）酸洗中和及去铁质
将碱洗脱水后的砂子送入耐酸耐温的酸洗槽中，加入质量分数为10%的硝酸溶液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为7∶3，在85℃下连续逆流洗涤5小时，除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子送入调浆槽内用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为3∶7，送入CLF型浮选机内，在25-40℃下用盐酸调整其pH至3.0，搅拌5分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌8分钟，浮选15分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为4g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为16g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至中性，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属杂质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为98.0%，Fe2O3含量为0.045%，长石砂纯度为60%；该长石砂还可作为普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-60目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为99.0%，Fe2O3含量为0.009%；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为5000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉。
实施例5
取湖北省广水市府河河砂，其中SiO2≥78%，分离过程如下：
（1）脱泥、分级、去云母片
用吸砂泵从河道中吸取砂浆，送入脱泥斗中用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆用不锈钢材料制成的圆筒筛分级，筛选出20～120目的砂颗粒砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的颗粒砂浆用磁场强度为10000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用跳汰机+选矿摇床组合分离出弱磁性和非磁性金属物质和未除尽的云母片，重选后的颗粒砂浆脱水进行下一步骤操作；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入耐碱耐温的碱洗槽中，加入质量分数为35%的碳酸氢钾溶液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为7∶3，将砂浆加热至100℃保温连续逆流洗涤3小时，除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）酸洗中和及去铁质
将碱洗脱水后的砂子送入耐酸耐温的酸洗槽中，加入质量分数为30%的硫酸溶液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为6∶4，在90℃下连续逆流洗涤4小时，除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子送入调浆槽内用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为4.5∶5.5，送入CLF型浮选机内，在25-40℃下用盐酸调整其pH至2.5，搅拌5分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌10分钟，浮选15分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为5g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为15g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至中性，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属杂质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为98.3%，Fe2O3含量为0.04%，长石砂纯度为50%；该长石砂还可作为普通陶瓷原料；磁选和重选出的金属物质单独存放备用；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-80目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为99.0%，Fe2O3含量为0.012%；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉。
上述实施例仅仅是用于解释本发明的具体实施方式，并不能限制本发明，本发明的磁选、重选过程可根据需要先重选、再磁选，效果也是一样的，磁选、重选次数也可根据需要重复多次；本发明中所用的碱液、酸液还可以用其他碱液、酸液替换，只要实施过程是依本发明权利要求的原理实施，都在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，包括下述步骤：
（1）脱泥、分级、去云母片
将河道中吸取的砂浆用清水洗涤脱泥，脱泥后的砂浆进行筛分，筛选出20～120目的砂浆送水洗槽用清水逆流洗涤，除去未洗净的泥及云母片；
（2）磁选、重力选去铁质
将上步清洗后的砂浆用磁场强度为10000～15000高斯的磁选机除去磁性金属物质，磁选后的砂浆用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，重选后的砂浆脱水进行下一步骤操作；
（3）碱洗去氧化表皮
将上步脱水后的砂子送入碱洗槽中，加入质量分数为10%～40%的碱液制成砂浆，砂子和碱液的固液比为7∶3～6∶4，将砂浆加热至80～120℃保温连续逆流洗涤2～8小时，或在室温下连续逆流洗涤3～4天；除去砂颗粒表面的黄色氧化膜，脱除碱液回收套用，砂子用清水洗涤三次后脱水进行下一步骤操作；
（4）酸洗中和及去铁质
将碱洗脱水后的砂子送入酸洗槽中，加入质量分数为10%～40%的酸液制成砂浆，砂子和酸液的固液比为7∶3～6∶4，将砂浆加热至80～90℃保温连续逆流洗涤2～8小时，或在室温下连续逆流洗涤2～4天；除去砂颗粒表面的碱性物质和金属杂质，脱除酸液回收套用，砂子脱水进行下一步骤操作；
（5）浮选分离石英和长石
将酸洗脱水后的砂子用自来水制成砂浆，砂子和自来水的固液比为3∶7～4.5∶5.5，送入浮选机内，调整其pH至1.0～3.0，搅拌4～6分钟后，加入捕获剂1,12-二氨基十二烷和十六烷基乙醚聚氧乙烯，搅拌6～10分钟，浮选10～15分钟，石英砂随泡沫先浮出，长石砂则留在砂浆槽内；所述1,12-二氨基十二烷添加量为4-6g/m3砂浆，十六烷基乙醚聚氧乙烯的添加量为12-16g/m3砂浆；
（6）水洗、磁选、重力选去铁质
将上步浮选出的石英砂和长石砂分别用自来水洗涤至pH=7，再分别用磁场强度为15000高斯的磁选机磁选出强磁性金属物质，分别用重力分选设备分离出弱磁性和非磁性金属物质，即可得到普通玻璃工业用石英砂和长石砂，经检测，石英砂中SiO2含量为96-98.3%，Fe2O3含量为0.04-0.07%，长石砂纯度为50-65%；
（7）光电选去除杂色颗粒
将上步制得的石英砂烘干后筛选出20-100目的砂，再用光电色选机除去杂色颗粒，即可得到浅白色精制石英砂，经检测，石英砂中SiO2含量为98.0-99.0%，Fe2O3含量为0.009-0.015%；
（8）回收铁质制精铁粉
将（2）、（6）步中磁选和重选出的金属物质用湿法球磨机磨至颗粒细度为-200目后，再用磁场强度为5000～15000高斯的磁选机磁选，得到的磁性物质即为铁含量≥66%的精铁粉。
2.根据权利要求1所述的从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，其特征在于：所述筛分使用的是圆筒筛，其材质为不锈钢材料或PVC材料或PP材料。
3.根据权利要求1所述的从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，其特征在于：所述重力分选设备是指由跳汰机或螺旋溜槽或选矿摇床中的任意一种或两种组合。
4.根据权利要求1所述的从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，其特征在于：所述碱液为NaOH或KOH或Na2CO3、NaHCO3、K2CO3 、KHCO3或Ca(OH)2溶液中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，其特征在于：所述酸液为H2SO4或HCl或HN03溶液中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的从河道黄砂中分离石英砂及长石砂和铁粉的工艺方法，其特征在于：所述磁选或重选或光电色选过程视选别效果重复一次或两次或多次。
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