CN104150489A

CN104150489A - 石英矿提纯方法及所得石英产品

Info

Publication number: CN104150489A
Application number: CN201410352374.XA
Authority: CN
Inventors: 陈述明; 王杨
Original assignee: Hunan Xinsheng Mining And Metallurgy Waste Comprehensive Utilization Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Xinsheng Mining And Metallurgy Waste Comprehensive Utilization Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: CN104150489B

Abstract

本发明提供了一种石英矿提纯方法，以石英矿物为原料对其进行提纯得到石英产品，提纯方法包括依次进行的分级、酸浸和碱浸步骤后得到石英产品，酸浸步骤包括：对第三矿物采用第一混合酸进行酸浸得到滤渣；对第四矿物和第六矿物采用第二混合酸进行酸浸得到滤渣；对第五矿物和第七矿物采用第三混合酸进行酸浸得到滤渣；第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.2～8.8∶1∶1混合而成；第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.65～9.35∶1∶0.5混合而成；第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为8.1～9.9∶1混合而成。该方法通过对石英矿进行分级为不同粒径的矿物，针对不同粒径矿物中所含杂质采用针对性的酸进行酸浸，降低了所得石英产品中的铁和铝的含量。

Description

石英矿提纯方法及所得石英产品

技术领域

本发明涉及石英矿深加工领域，特别地，涉及一种石英矿提纯方法及所得石英产品。

背景技术

石英矿中含有多种杂质，其中一硅酸盐类化合物为主，该类杂质其中包含氧化铁、氧化铝等杂质，从而降低了石英矿的纯度。现在常用的提纯石英矿的方法多为强磁选-脱泥-酸浸，如CN201310587864.3中公开的石英砂提纯工艺，该工艺采用球磨、脱泥、浮选、酸浸、磁选的方法得到SiO₂≥99.8％，Fe₂O₃≤0.023％，Al₂O₃≤0.05％，TiO₂≤0.02％的优质精制石英。该方法所处理石英砂原矿中氧化铁含量仅为0.02～0.06％，因而该法仅能处理氧化铁含量较低的石英矿，对于氧化铁和氧化铝含量较高的石英矿则无法发挥作用。

回收铁后的铁尾矿多被用于做砖或者建筑材料，产品附加值低。如果所用石英砂从铁尾矿中回收的都，则其中含铁量必然较高，而现行方法无法针对氧化铁含量较高的石英砂发挥作用。

发明内容

本发明目的在于提供一种石英矿提纯方法及所得石英产品，以解决现有技术中铁、铝含量较高石英矿提纯效果较差的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种石英矿提纯方法，以石英矿物为原料对其进行提纯得到石英产品，提纯方法包括依次进行的分级、酸浸和碱浸步骤后得到石英产品，分级步骤后得到+200目的第三矿物、-200～+400目的第四矿物、-400目的第五矿物、-200～+400目的第六矿物、-400目的第七矿物；酸浸步骤包括：对第三矿物采用第一混合酸进行酸浸得到滤渣；对第四矿物和第六矿物采用第二混合酸进行酸浸得到滤渣；对第五矿物和第七矿物采用第三混合酸进行酸浸得到滤渣；第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.2～8.8∶1∶1混合而成；第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.65～9.35∶1∶0.5混合而成；第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为8.1～9.9∶1混合而成。

进一步地，第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8∶1∶1混合而成；第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8.5∶1∶0.5混合而成；第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为9∶1混合而成。

进一步地，分级包括：第一分级：对矿物形式的石英矿物进行第一分级，得到+100目的第一矿物和-100目的第二矿物；第二分级：对第一矿物进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物；第三分级：对第二矿物进行第三分级，得到-200～+400目的第六矿物和-400目的第七矿物。

进一步地，酸浸步骤，每次酸浸处理的条件为75～85℃下酸浸2～4小时。

进一步地，还包括对分选步骤所得第一矿物、第二矿物、第三矿物、第四矿物、第五矿物、第六矿物和第七矿物进行超声波处理，经过超声波处理后再进行酸浸步骤，超声波处理条件为：在20～30kHz频率下振动1～3分钟。

进一步地，分级采用高频细筛和水力旋流器进行；优选酸浸步骤后和碱浸步骤后均对所得滤渣进行清洗；优选还包括碱浸步骤后进行的清洗、过滤、干燥和气流粉碎分级。

进一步地，石英矿物从铁尾矿中回收得到。

进一步地，石英矿物中主要物质含量：SiO₂≥99.3％，Fe₂O₃≤0.2％，Al₂O₃≤0.15％，CaO≤0.155％，MgO≤0.018％。

进一步地，石英矿物中主要物质含量：SiO₂99.3～99.6％，Fe₂O₃0.1～0.2％，Al₂O₃0.02～0.15％，CaO0.15～0.155％，MgO0.0089～0.018％。

根据本发明的另一方面还提供了一种采用如权利要求1～9中任一项方法制备得到石英产品，石英产品中SiO₂≥99.6％，Al₂O₃≤0.1％，Fe₂O₃≤0.03％，CaO+MgO≤0.15％。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的石英矿提纯方法通过对石英矿进行分级为不同粒径的矿物，针对不同粒径矿物中所含杂质采用针对性的酸进行酸浸，从而使得与铁和铝紧密结合的硅酸盐结构得到有效破坏，从而使得铁、铝溶出，从而降低了所得石英产品中的铁和铝的含量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本发明提供的方法以石英矿物为原料对其进行提纯得到石英产品，提纯步骤包括以下步骤：

1)分级包括第一分级、第二分级和第三分级，

第一分级：对矿物形式的石英矿物进行第一分级，得到+100目的第一矿物和-100目的第二矿物；

第二分级：对第一矿物进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物；

第三分级：对第二矿物进行第三分级，得到-200～+400目的第六矿物和-400目的第七矿物；

2)酸浸包括第一酸浸、第二酸浸和第三酸浸，

第一酸浸：采用第一混合酸对第三矿物进行第一酸浸得到滤渣；

第二酸浸：采用第二混合酸分别对第四矿物和第六矿物进行第二酸浸得到滤渣；

第三酸浸：采用第三混合酸分别对第五矿物和第七矿物进行第三酸浸得到滤渣；

将第一酸浸、第二酸浸、第三酸浸后所得滤渣混合，得到第一滤渣；

3)碱浸：将第一滤渣浸泡入碱溶液中，得到第二滤渣为石英产品。

首先对石英矿物进行分级处理。石英矿物可以为常规的石英原矿粉，也可以为从铁尾矿中回收得到的石英矿。优选使用矿物为从铁尾矿中回收得到的石英矿。本发明提供的方法尤其适于处理从铁尾矿中回收得到的石英矿，能获得较好的石英纯度。从铁尾矿中回收石英的方法可以通过以下方法得到：

1)对铁尾矿采用水力旋流分离器进行分级得到沉砂，沉砂中全铁品位为0.5～1.0％，二氧化硅含量为94～96％。

2)对沉砂进行除硫反浮选包括以下步骤：将沉砂的pH调为8～8.5，加入硫酸铜200～400g/吨、黄原酸100～150g/吨和松醇油40～60g/吨，进行一粗一扫得到第一尾矿和第一精矿；

对第一精矿在浮选机上进行四次空白精选得到全硫品位≥38％的硫铁矿精矿；

3)除铁反浮包括以下步骤：向第一尾矿加入氢氧化钠调节pH为8～9后，加入油酸60～100g/吨后经一粗一扫，得到含铁杂质和第二尾矿；

4)除碳反浮选包括以下步骤：向第二尾矿加入碳酸钠调节pH为8～9后，加入200～300g/吨的煤油和100～150g/吨的松醇油进行反浮选得到含碳杂质和第三尾矿；

5)第一除硅酸盐反浮选包括以下步骤：向第三尾矿中加入8～10kg/吨的硫酸和500～800g/吨的HF，调整第三尾矿的pH为2～3；向第三尾矿中加入300～500g/吨的混合胺醋酸盐(混合胺醋酸盐为混合胺与醋酸按体积比为1∶1混合后稀释为1.wt％的溶液，之后将溶液加热到50℃得到。)作为捕收剂，40～80g/吨的松醇油作为起泡剂，一粗六扫经一粗六扫得到的第一石英矿和第四精矿；扫二至扫六第四精矿为扫二至扫六所产生精矿的混合物；

6)第四精矿进行第二除硅酸盐反浮选，第二除硅酸盐反浮选包括以下步骤：向第四尾矿中加入3～5kg/吨硫酸和200～300g/吨HF，调节pH为2～3，加入100～200g/吨的混合胺醋酸盐(混合胺醋酸盐为混合胺与醋酸按体积比为1∶1混合后稀释为1.wt％的溶液，之后将溶液加热到50℃得到。)作为捕收剂和20～40g/吨的松醇油作为起泡剂，经过四次第二除硅酸盐反浮选得到第二石英矿。

所得第一石英矿投入本发明提供的方法中作为石英矿物进行提纯。

所得第二石英矿也需要进行提纯。所采用提纯工艺为经按体积比为盐酸∶草酸∶HF＝8∶1∶1混合的混合酸进行酸浸，在80℃下酸浸3小时，酸浸后用去离子水清洗。由于第二石英矿中所含杂质主要是含钙铁镁的硅酸盐矿物。由少量HF打开和清洗矿物表面，使杂质暴露出来，同时清除其中的小部分硅酸盐，然后在盐酸和草酸的联合作用下，经络合作用使草酸与铁形成稳定的螯合物，从而对铁杂质进行去除。经过上述步骤的处理，第二石英矿的SiO₂99.6％，Al₂O₃0.1％，Fe₂O₃0.03％，CaO+MgO0.15％。

清洗干净后加入质量分数为3～5％的碳酸钠在50℃下碱浸1小时，再经去离子水清洗、过滤和烘干得第二石英产品。

因为该类石英矿中主要物质含量：SiO₂≥99.3，Fe₂O₃≤0.2％，Al₂O₃≤0.15％，CaO≤0.155％，MgO≤0.018％。由此可见，其中所含Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO较高，而这些物质多以硅酸盐类杂质结合，如所含透闪石、角闪石、绿泥石，仅通过一次混合酸浸难以将其分离。更优选的石英矿物中主要物质含量：SiO299.3～99.6％，Fe2O30.1～0.2％，Al2O30.02～0.15％，CaO0.15～0.155％，MgO0.0089～0.018％。采用该石英矿物用于本发明提供的方法进行提纯，提纯后所得石英产品纯度最高，回收率最大。为保证将石英矿物中，需进行三次分级。分级步骤包括第一分级、第二分级和第三分级。首先将石英矿物分级为+100目的第一矿物和-100目的第二矿物。之后再分别对其进行分级处理。石英矿物需为矿物状，此时能利用溶解水将矿物溶解，使杂质和石英矿晶粒分离，便于后续分级处理。将第一矿物进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物。第三矿物、第四矿物和第五矿物中含有不同的硅酸盐杂质，采用不同的酸进行酸浸。显然直接对+100目的矿物进行分级是无法得到粒径在200目以下的矿物的。还包括对+100目的矿物进行球磨。以降低其粒径。此处的球磨采用球磨机进行即可，可按常规方法进行。

再对第二矿物进行第三分级，得到-200～+400目的第六矿物和-400目的第七矿物。第一分级、第二分级、第三分级优选采用高频细筛和水力旋流器进行。采用该分级机，能有效提高分级效率。分级后不同粒径的矿物对应含有不同的硅酸盐杂质。通过试验确知，采用该粒径进行分级，能有效提高相同类型杂在相应矿物中的含量，从而提高酸浸去除杂质的针对性，从而提高难去除硅酸盐如透闪石、角闪石、绿泥石混合物的去除率。如果按常规方法将混合的矿物直接进行酸浸，由于各类杂质硅酸盐之间会存在团聚作用，彼此粘附因而对其进行酸浸时，仅能将处于团聚体表层的杂质去除，而处于团聚体内部的杂质难以去除，因而降低了所得石英产品的纯度。

对分级后得到的第一矿物、第二矿物、第三矿物、第四矿物、第五矿物、第六矿物和第七矿物根据其中主要杂质分别对其进行酸浸。优选在酸浸前分别对第一矿物、第二矿物、第三矿物、第四矿物、第五矿物、第六矿物和第七矿物进行超声波处理。超声波处理条件为：在20～30kHz频率下振动1～3分钟。按此条件进行超声波处理，能将各矿物中各类彼此粘附的杂质震裂开，使得各彼此镶嵌的杂质颗粒表面暴露出来，便于后续酸浸时相应酸的渗入溶解。

酸浸过程中所涉及条件可以为常用酸浸条件，优选酸浸条件均为酸浸条件为75～85℃下酸浸2～4小时。按此条件进行酸浸，能保证所得产品中的含铁类硅酸盐杂质得到有效去除。

酸浸包括第一酸浸、第二酸浸和第三酸浸。第一酸浸：采用第一混合酸对第三矿物进行第一酸浸得到滤渣。第一混合酸为由盐酸、草酸和HF按体积比为7.2～8.8∶1∶1混合而成。采用该第一混合酸，能有效将第三矿物中所含硅酸盐类杂质除去，降低所得滤渣中铁、铝、钙杂质的含量。更优选的，第一混合酸为由盐酸、草酸和HF按体积比为8∶1∶1混合而成。该第一混合酸，去除杂质效率最高，使用后所得石英产品的纯度达到最高。第三矿物中所含杂质主要是氧化铝、氧化铁、氧化钙和氧化镁，因其颗粒较粗，部分矿物没有解离，采用常规浮选工艺，不能有效脱除这部分矿物杂质，需要通过HF来打开矿物表面，因而优选采用第一混合酸进行酸浸，按此比例加入其中的HF能保证在打开矿物表面的情况下，减少对石英晶体的腐蚀。

第二酸浸：采用第二混合酸分别对第四矿物和第六矿物进行第二酸浸得到滤渣。试验发现，对第四矿物和第六矿物采用第二混合酸，能有效将其中的硅酸盐杂质去除。第二混合酸为由盐酸、草酸和HF按体积比为7.65～9.35∶1∶0.5混合而成。由于第四矿物和第六矿物粒径中等，其中所含杂质为与硅酸盐存在复杂结构的氧化铝、氧化铁、氧化钙和氧化镁杂质，采用该比例的第二混合酸能有效将这些杂质从硅酸盐中去除，从而提高所得石英产品的纯度。该第二混合酸尤其针对第四矿物和第六矿物中所含硅酸盐类杂质发挥作用，能有效将其中该类硅酸盐中的金属类杂质去除，从而提高所得石英产品的纯度。更优选的，第二混合酸为由盐酸、草酸和HF按体积比为8.5∶1∶0.5混合而成，采用该第二混合酸所得石英产品的纯度达到最优。

第三酸浸：采用第三混合酸分别对第五矿物和第七矿物进行第三酸浸得到滤渣。第五矿物和第七矿物中杂质去除较完全，而且杂质解离程度较好，主要含氧化铁、氧化钙和氧化镁等杂质且杂质颗粒较细，不含氧化铝等杂质，采用第三混合酸为由盐酸和草酸按体积比为8.1～9.9∶1混合而成。按此比例混合得到的第三混合酸能有效的将其中所含氧化物类杂质去除。同时按此比例混合还能节约第三混合酸的用量，保证将粒径较细的杂质去除完全，提高所得石英产品的纯度。更优选第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为9∶1混合而成。此时所制得的石英产品纯度达到最高。

收集第一酸浸、第二酸浸、第三酸浸后所得滤渣混合，得到第一滤渣，优选对其进行清洗后以去除其中大部分残留的酸。之后对其进行碱浸。碱浸的目的是去除其中残留的酸。采用常用弱碱即可。优选在50℃下采用质量分数3～5％的碳酸钠浸泡滤渣0.5～2小时。由于清洗已经将大部分的酸去除，所以用质量分数3～5％碳酸钠能清除滤渣中残留的酸，碳酸钠是弱碱，如果用其他强碱，可能造成所得产物中碱残留，影响所得石英产品性能。因而在该条件下进行碱浸，能保证既把残留的酸去除，又不引入多余的碱。对经过碱浸后的第一滤渣，还可以进行过滤、干燥和采用气流粉碎进行分级。以提高产品的性能。

本发明的另一方面还提供了一种石英产品，石英产品SiO2≥99.6％，Al2O3≤0.1％，Fe2O3≤0.03％，CaO+MgO≤0.15％。所得石英产品经过气流粉碎分级后被加工成不同细度的普通硅微粉原料。粉碎粒径为-400目。本发明所提供方法得到的石英产品细度较细，因而粉碎过程阻力较小，成本得到降低。

实施例

以下实施例中所用物料和设备均为市售。

实施例1

1)对石英矿物进行分级，分级包括第一分级、第二分级和第三分级，均采用高频细筛和水力旋流器进行。石英矿物中各物质含量：SiO2≥99.3％，Fe2O3≤0.2％，Al2O3≤0.15％，CaO≤0.155％，MgO≤0.018％。

第二分级：对第一矿物进行球磨后，至其中-400目矿物含量达到40％时，再进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物；

2)对所得第一矿物～第七矿物进行超声波处理，处理条件为：在20kHz频率下振动1分钟。

3)酸浸包括第一酸浸、第二酸浸和第三酸浸，酸浸条件均为75℃下酸浸2小时。

第一酸浸：采用第一混合酸对第三矿物进行第一酸浸得到滤渣，第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.2∶1∶1混合而成；

第二酸浸：采用第二混合酸分别对第四矿物和第六矿物进行第二酸浸得到滤渣；第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.65∶1∶0.5混合而成；

第三酸浸：采用第三混合酸分别对第五矿物和第七矿物进行第三酸浸得到滤渣；第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为8.1∶1混合而成。

4)用去离子水清洗所得第一滤渣后对第一滤渣进行碱浸；

5)碱浸：将第一滤渣在50℃下采用质量分数3％的碳酸钠浸泡滤渣0.5小时，得到第二滤渣。

6)对所得第二滤渣采用去离子水清洗，过滤烘干和气流粉碎分级，得到石英产品。

实施例2

1)对石英矿物进行分级，分级包括第一分级、第二分级和第三分级，均采用高频细筛和水力旋流器进行。石英矿物中各物质含量：SiO2≥99.3，Fe2O3≤0.2％，Al2O3≤0.15％，CaO≤0.155％，MgO≤0.018％。

第二分级：对第一矿物进行球磨后，至其中-400目矿物含量达到50％时，再进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物；

2)对所得第一矿物～第七矿物进行超声波处理，处理条件为：在30kHz频率下振动3分钟。

3)酸浸包括第一酸浸、第二酸浸和第三酸浸，酸浸条件均为85℃下酸浸4小时。

第一酸浸：采用第一混合酸对第三矿物进行第一酸浸得到滤渣，第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8.8∶1∶1混合而成；

第二酸浸：采用第二混合酸分别对第四矿物和第六矿物进行第二酸浸得到滤渣；第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为9.35∶1∶0.5混合而成；

第三酸浸：采用第三混合酸分别对第五矿物和第七矿物进行第三酸浸得到滤渣；第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为9.9∶1混合而成。

4)用去离子水清洗所得第一滤渣后对第一滤渣进行碱浸；

5)碱浸：将第一滤渣在50℃下采用质量分数5％的碳酸钠浸泡滤渣2小时，得到第二滤渣。

实施例3

1)对石英矿物进行分级，分级包括第一分级、第二分级和第三分级，均采用高频细筛和水力旋流器进行。石英矿物中各物质含量：SiO₂99.3～99.7％，Fe₂O₃0.1～0.2％，Al₂O₃0.02～0.15％，CaO0.15～0.155％，MgO0.0089～0.018％。

第二分级：对第一矿物进行球磨后，至其中-400目矿物含量达到60％时，进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物；

2)对所得第一矿物～第七矿物进行超声波处理，处理条件为：在25kHz频率下振动2分钟。

3)酸浸包括第一酸浸、第二酸浸和第三酸浸，酸浸条件均为80℃下酸浸3小时。

第一酸浸：采用第一混合酸对第三矿物进行第一酸浸得到滤渣，第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8∶1∶1混合而成；

第二酸浸：采用第二混合酸分别对第四矿物和第六矿物进行第二酸浸得到滤渣；第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8.5∶1∶0.5混合而成；

第三酸浸：采用第三混合酸分别对第五矿物和第七矿物进行第三酸浸得到滤渣；第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为9∶1混合而成。

4)用去离子水清洗所得第一滤渣后对第一滤渣进行碱浸；

5)碱浸：将第一滤渣在50℃下采用质量分数4％的碳酸钠浸泡滤渣1小时，得到第二滤渣。

实施例4

与实施例3的区别在于：所用石英矿物为采用以下方法从铁尾矿中获得的第一石英矿：

1)对铁尾矿采用水力旋流分离器进行分级得到沉砂，沉砂中全铁品位为0.5％，二氧化硅含量为94％。

2)对沉砂进行除硫反浮选包括以下步骤：将沉砂的pH调为8，加入硫酸铜200g/吨、黄原酸100g/吨和松醇油40g/吨，进行一粗一扫得到第一尾矿和第一精矿；

3)除铁反浮包括以下步骤：向第一尾矿加入氢氧化钠调节pH为8后，加入油酸60g/吨后经一粗一扫，得到含铁杂质和第二尾矿；

4)除碳反浮选包括以下步骤：向第二尾矿加入碳酸钠调节pH为8后，加入200g/吨的煤油和100g/吨的松醇油进行反浮选得到含碳杂质和第三尾矿；

5)第一除硅酸盐反浮选包括以下步骤：向第三尾矿中加入8kg/吨的硫酸和500g/吨的HF，调整第三尾矿的pH为2；向第三尾矿中加入300g/吨的混合胺醋酸盐(混合胺醋酸盐为混合胺与醋酸按体积比为1∶1混合后稀释为1.wt％的溶液，之后将溶液加热到50℃得到。)作为捕收剂，40g/吨的松醇油作为起泡剂，经一粗六扫得到的第一石英矿和第四精矿；第四精矿为扫二至扫六所产生精矿的混合物；

6)第四精矿进行第二除硅酸盐反浮选，第二除硅酸盐反浮选包括以下步骤：向第四尾矿中加入3kg/吨硫酸和200～300g/吨HF，调节pH为2，加入100g/吨的混合胺醋酸盐(混合胺醋酸盐为混合胺与醋酸按体积比为1∶1混合后稀释为1.wt％的溶液，之后将溶液加热到50℃得到。)作为捕收剂和20g/吨的松醇油作为起泡剂，经过四次第二除硅酸盐反浮选得到第二石英矿。

所得第一石英矿采用与实施例4相同的方法进行提纯，得到第一石英产品。所得第二石英矿提纯工艺为经按体积比为盐酸∶草酸∶HF＝8∶1∶1混合的混合酸进行酸浸，在80℃下浸3小时，酸浸后用去离子水清洗。得到第二石英产品。

将第一石英产品和第二石英产品混合作为石英产品。

实施例5

1)对铁尾矿采用水力旋流器进行分级得到沉砂，沉砂中全铁品位为1.0％，二氧化硅含量为96％。

2)对沉砂进行除硫反浮选包括以下步骤：将沉砂的pH调为8.5，加入硫酸铜400g/吨、黄原酸150g/吨和松醇油40～60g/吨，进行一粗一扫得到第一尾矿和第一精矿；

3)除铁反浮包括以下步骤：向第一尾矿加入氢氧化钠调节pH为9后，加入油酸100g/吨后经一粗一扫，得到含铁杂质和第二尾矿；

4)除碳反浮选包括以下步骤：向第二尾矿加入碳酸钠调节pH为9后，加入300g/吨的煤油和100～150g/吨的松醇油进行反浮选得到含碳杂质和第三尾矿；

5)第一除硅酸盐反浮选包括以下步骤：向第三尾矿中加入10kg/吨的硫酸和800g/吨的HF，调整第三尾矿的pH为3；向第三尾矿中加入500g/吨的混合胺醋酸盐(混合胺醋酸盐为混合胺与醋酸按体积比为1∶1混合后稀释为1.wt％的溶液，之后将溶液加热到50℃得到。)作为捕收剂，80g/吨的松醇油作为起泡剂，经一粗六扫得到的第一石英矿和第四精矿；第四精矿为扫二至扫六所产生精矿的混合物；

6)第四精矿进行第二除硅酸盐反浮选，第二除硅酸盐反浮选包括以下步骤：向第四尾矿中加入5kg/吨硫酸和300g/吨HF，调节pH为3，加入200g/吨的混合胺醋酸盐(混合胺醋酸盐为混合胺与醋酸按体积比为1∶1混合后稀释为1.wt％的溶液，之后将溶液加热到50℃得到。)作为捕收剂和40g/吨的松醇油作为起泡剂，经过四次第二除硅酸盐反浮选得到第二石英矿。

所得第一石英矿采用与实施例4相同的方法进行提纯，得到第一石英产品。所得第二石英矿提纯工艺为经按体积比为盐酸∶草酸∶HF＝8∶1∶1混合的混合酸进行酸浸，在80℃下浸3小时，酸浸后用去离子水清洗。得到第二石英产品。第二石英矿的SiO299.6％，Al2O30.1％，Fe2O30.03％，CaO+MgO0.15％。

对比例1

与实施例1的区别在于采用CN200810131071.X中的方法处理石英矿物，得到石英产品。

对比例2

与实施例2的区别在于采用CN201310587864.3中的方法处理石英矿物，得到石英产品。

对比例3

与实施例3的区别在于：采用CN201310384893.X中的方法处理石英矿物，得到石英产品。

实施例3中第三矿物～第七矿物对应滤渣分别进行清洗、碱浸、清洗、烘干、气流粉碎分级得到的四个石英产品中各成分列于表1中。PG-300和PG-400是采用国标对所得石英产品进行检测后进行划分级别。

表1实施例3中第三矿物至第七矿物所得滤渣得到的石英产品成分表

由表1可见，采用本发明提供的方法对石英矿物进行分级酸浸后，得到的矿物对应的滤渣，制成石英产品后，第四矿物至第七矿物的性能性能均达到高纯石英砂的要求。说明本发明提供的方法采用分级的方法，将各类杂质聚集后，集中处理，从而提高了酸浸的效率，有效降低了所得石英产品中杂质的含量。

将实施例1～5和对比例1～3中所得石英产品或第一石英产品成分列于表2中。

表2实施例1～5和对比例1～3中所得石英产品

序号	SiO₂(％)≥	Al₂O₃(％)≤	Fe₂O₃(％)≤	CaO+MgO(％)≤
					实施例1	99.8	0.05	0.03	0.07
实施例2	99.9	0.01	0.02	0.05
					实施例3	99.9	0.01	0.02	0.05
实施例4	99.9	0.01	0.02	0.05

实施例5	99.9	0.01	0.02	0.05
					对比例1	94	0.1	0.1	0.16
对比例2	95	0.15	0.1	0.15
					对比例3	94	0.09	0.12	0.14

由表2可见，采用本发明提供的方法能有效将所得石英矿物中的含铁杂质、含铝杂质、含钙、镁杂质的含量降低。相对未进行分级处理的对比例1～3具有较优的处理效果。充分证明了本发明提供的方法特别适于处理含铁量高的，由铁尾矿中分离得来的石英矿。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种石英矿提纯方法，以石英矿物为原料对其进行提纯得到石英产品，其特征在于，所述提纯方法包括依次进行的分级、酸浸和碱浸步骤后得到石英产品，

所述分级步骤后得到+200目的第三矿物、-200～+400目的第四矿物、-400目的第五矿物、-200～+400目的第六矿物、-400目的第七矿物；

所述酸浸步骤包括：

对所述第三矿物采用第一混合酸进行酸浸得到滤渣；

对所述第四矿物和所述第六矿物采用第二混合酸进行酸浸得到滤渣；

对所述第五矿物和所述第七矿物采用第三混合酸进行酸浸得到滤渣；

所述第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.2～8.8∶1∶1混合而成；所述第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为7.65～9.35∶1∶0.5混合而成；所述第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为8.1～9.9∶1混合而成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8∶1∶1混合而成；所述第二混合酸由盐酸、草酸和HF按体积比为8.5∶1∶0.5混合而成；所述第三混合酸由盐酸和草酸按体积比为9∶1混合而成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分级包括：

第一分级：对矿物形式的所述石英矿物进行第一分级，得到+100目的第一矿物和-100目的第二矿物；

第二分级：对所述第一矿物进行第二分级，得到+200目的第三矿物，-200～+400目的第四矿物和-400目的第五矿物；

第三分级：对所述第二矿物进行第三分级，得到-200～+400目的第六矿物和-400目的第七矿物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸浸步骤，每次酸浸处理的条件为75～85℃下酸浸2～4小时。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括对所述分选步骤所得所述第一矿物、所述第二矿物、所述第三矿物、所述第四矿物、所述第五矿物、所述第六矿物和所述第七矿物进行超声波处理，经过超声波处理后再进行所述酸浸步骤，所述超声波处理条件为：在20～30kHz频率下振动1～3分钟。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分级采用高频细筛和水力旋流器进行；优选所述酸浸步骤后和所述碱浸步骤后均对所得滤渣进行清洗；优选还包括所述碱浸步骤后进行的清洗、过滤、干燥和气流粉碎分级。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述石英矿物从铁尾矿中回收得到。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述石英矿物中主要物质含量：SiO₂≥99.3％，Fe₂O₃≤0.2％，Al₂O₃≤0.15％，CaO≤0.155％，MgO≤0.018％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述石英矿物中主要物质含量：SiO₂99.3～99.6％，Fe₂O₃0.1～0.2％，Al₂O₃0.02～0.15％，CaO0.15～0.155％，MgO0.0089～0.018％。

10.一种采用如权利要求1～9中任一项所述方法制备得到石英产品，其特征在于，所述石英产品中SiO₂≥99.6％，Al₂O₃≤0.1％，Fe₂O₃≤0.03％，CaO+MgO≤0.15％。