CN109046747A - 复合法制备高纯石英砂的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合法制备高纯石英砂的工艺，包括：1)破碎：2)磁选；3)调浆；4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入浮选柱进行浮选，制备得到浮选石英砂粗精矿；5)超声处理；6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸，控制酸浸温度为40‑60℃，得到酸浸石英砂精矿；7)清洗。本发明通过采用磁选、浮选、酸浸联合的复合工艺对石英砂进行提纯，能大大降低石英砂精矿中的杂质含量，获得高纯度石英砂；通过磁选初步除杂、浮选提纯、酸浸进一步除杂三段工艺联合，显著提高了石英砂精矿的品位。本发明的复合法制备高纯石英砂的工艺获得的精矿品位高、药剂消耗低、处理量大，能满足制备高纯度石英砂的工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及石英砂生产工艺领域，特别涉及一种复合法制备高纯石英砂的工艺。
背景技术
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐矿物，主要化学成分是SiO2。石英砂岩是玻璃、陶瓷、铸造和其它工业用石英砂硅质矿物原料的主要来源。由于石英砂岩含伴生矿物和胶结物等杂质，一般须经过选矿提纯方能工业利用。近年来，玻璃工业和新能源产业发展很快，石英砂用量不断增加，玻璃工业用石英砂存在很大缺口，远不能满足经济社会发展及战略性新兴产业的需要。石英砂所具有的独特的物理、化学性质，使得其不仅在铸造、冶金、橡胶、磨料、陶瓷、建筑等传统行业中有着广泛的应用，而且在航空航天、IT、通讯、太阳能电池等高新技术领域中发挥着不可替代的作用。对应用于尖端科技的石英砂制品而言，不仅要求其二氧化硅含量达到一定标准，而且对铁、铝等杂质金属有着严格的控制。
由于石英在成岩成矿时，伴生多种杂质矿物，如长石、云母、黏土矿等，杂质矿物中铁、铝等金属元素严重影响了石英砂的品质。为除去杂质矿物及金属，传统的石英砂生产中通常采用磁选、电选、酸洗、浮选等工艺。在现有的生产技术中，普遍存在石英砂纯度不够、分选效率低等问题，难以满足企业需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合法制备高纯石英砂的工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合法制备高纯石英砂的工艺，包括：
1)破碎：将石英砂矿石进行破碎，制备成40-180目的石英砂；
2)磁选：采用磁选机对石英砂进行粗选，除去部分磁性杂质，得到磁选石英砂粗精矿；
3)调浆：将磁选石英砂粗精矿加入调浆桶中，加入浮选药剂，搅拌调浆；
4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入浮选柱进行浮选，制备得到浮选石英砂粗精矿。
5)超声处理：向浮选石英砂粗精矿中加入水和分散剂后，进行超声波处理；
6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸，控制酸浸温度为40-60℃，得到酸浸石英砂精矿；
7)清洗：用去离子水冲洗酸浸石英砂精矿，过滤并干燥后得到高纯石英砂精矿。
优选的是，所述步骤2)中，采用磁选机湿式磁选除去磁性杂质。
优选的是，所述步骤3)中，浮选药剂包括捕收剂、起泡剂和pH调节剂，先加入pH调节剂将矿浆pH调至6-7，然后加入捕收剂并搅拌5-15分钟后加入起泡剂，再搅拌3-15分钟后泵入浮选柱中进行浮选。
优选的是，所述步骤4)中，浮选柱为旋流静态微泡浮选柱。
优选的是，所述步骤4)中，浮选时间为5-25分钟。
优选的是，所述捕收剂为组合捕收剂，为二乙胺甲醇钠黄药和黄原酸丙烯酯的混合物。
优选的是，所述起泡剂为2#油或松醇油。
优选的是，所述pH调节剂为草酸、盐酸、硫酸中的一种或多种。
优选的是，所述捕收剂的添加量为100-250g/t，起泡剂的添加量为50-120g/t。
优选的是，所述混合酸包括草酸、盐酸、甲酸和柠檬酸。
本发明的有益效果是：本发明通过采用磁选、浮选、酸浸联合的复合工艺对石英砂进行提纯，能大大降低石英砂精矿中的杂质含量，获得高纯度石英砂；通过磁选初步除杂、浮选提纯、酸浸进一步除杂三段工艺联合，显著提高了石英砂精矿的品位。本发明的复合法制备高纯石英砂的工艺获得的精矿品位高、药剂消耗低、处理量大，能满足制备高纯度石英砂的工艺要求。
附图说明
图1为本发明的一种实施例中的复合法制备高纯石英砂的工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
参照图1，本实施例的一种复合法制备高纯石英砂的工艺，包括：
1)破碎：将石英砂矿石进行破碎，制备成40-180目的石英砂。
2)磁选：采用磁选机对石英砂进行粗选，除去部分磁性杂质，得到磁选石英砂粗精矿；其中，采用磁选机湿式磁选除去磁性杂质。
3)调浆：将磁选石英砂粗精矿加入调浆桶中，加入浮选药剂，搅拌调浆；
其中，浮选药剂包括捕收剂、起泡剂和pH调节剂，先加入pH调节剂将矿浆pH调至6-7，然后加入捕收剂并搅拌5-15分钟后加入起泡剂，再搅拌3-15分钟后泵入浮选柱中进行浮选；
pH调节剂为草酸、盐酸、硫酸中的一种或多种；捕收剂为组合捕收剂，为二乙胺甲醇钠黄药和黄原酸丙烯酯的混合物；起泡剂为2#油或松醇油；捕收剂的添加量为100-250g/t，起泡剂的添加量为50-120g/t。
4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入浮选柱进行浮选，制备得到浮选石英砂粗精矿。其中，浮选柱为旋流静态微泡浮选柱，浮选时间为5-25分钟。
5)超声处理：向浮选石英砂粗精矿中加入水和分散剂后，进行超声波处理。
6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸4-7小时，控制酸浸温度为40-60℃，调节矿浆pH为2-5，得到酸浸石英砂精矿；混合酸包括草酸、盐酸、甲酸和柠檬酸。
7)清洗：用去离子水冲洗酸浸石英砂精矿，过滤并干燥后得到高纯石英砂精矿。
磁选能除去石英砂中的大部分的磁性杂质，浮选能进一步除去杂质矿物(包括磁性和非磁性杂质)，酸浸能进一步去除铁等金属杂质，提高石英砂精矿的纯度。
浮选柱中被捕收剂捕获的物料随泡沫从顶部溢出，未被捕获的物料随底流排出。浮选柱具有很好的浮选效果，尤其对于微细粒含量较多的矿物，通过捕收剂捕收杂质矿物，跟随泡沫溢出以去除，从而去除杂质提高石英砂的品位。旋流静态微泡浮选柱具有富集比高、回收率高的优点，针对细粒或微细粒含量较高的矿石浮选时优点更为突出。旋流静态微泡浮选柱的泡沫(捕收剂捕收的杂质矿物)从顶端溢，作为尾矿抛弃，浮选柱内的底部的物料(石英砂精矿)由泵泵出，作为精矿产品。二乙胺甲醇钠黄药对大量金属矿物的捕收性能强，黄原酸丙烯酯选择性强，两者混合使用能大幅度增强对杂质矿物的捕收效果，从而能提高浮选石英砂粗精矿的品位。
酸浸处理能溶解铁等金属杂质以去除，从而进一步提高石英砂精矿的品位。
通过联合磁选、浮选、酸浸三段工艺对石英砂进行提纯，能大大降低杂质含量，获得高纯度石英砂。
实施例1
一种复合法制备高纯石英砂的工艺，包括：
1)破碎：将石英砂矿石进行破碎，制备成40-180目的石英砂。
2)磁选：采用磁选机对石英砂进行粗选，除去部分磁性杂质，得到磁选石英砂粗精矿；
3)调浆：将磁选石英砂粗精矿加入调浆桶中，先加入pH调节剂将矿浆pH调至6-7，然后加入捕收剂(二乙胺甲醇钠黄药：黄原酸丙烯酯＝1:1)150g/t，搅拌8分钟后加入2#油60g/t，再搅拌5分钟后泵入浮选柱中进行浮选；pH调节剂为草酸、盐酸、硫酸中的一种或多种；
4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入旋流静态微泡浮选柱中进行浮选，浮选时间为12分钟，制备得到浮选石英砂粗精矿；
5)超声处理：向浮选石英砂粗精矿中加入水和分散剂后，进行超声波处理。
6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸5小时，控制酸浸温度为50℃，调节矿浆pH为3，得到酸浸石英砂精矿；混合酸包括草酸、盐酸、甲酸和柠檬酸。
7)清洗：用去离子水冲洗酸浸石英砂精矿，过滤并干燥后得到高纯石英砂精矿，其纯度大于99.99％。
实施例2
一种复合法制备高纯石英砂的工艺，包括：
1)破碎：将石英砂矿石进行破碎，制备成40-180目的石英砂。
2)磁选：采用磁选机对石英砂进行粗选，除去部分磁性杂质，得到磁选石英砂粗精矿；
3)调浆：将磁选石英砂粗精矿加入调浆桶中，先加入pH调节剂将矿浆pH调至6，然后加入捕收剂(二乙胺甲醇钠黄药：黄原酸丙烯酯＝1:1)200g/t，搅拌10分钟后加入2#油90g/t，再搅拌6分钟后泵入浮选柱中进行浮选；pH调节剂为草酸、盐酸、硫酸中的一种或多种；
4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入旋流静态微泡浮选柱中进行浮选，浮选时间为15分钟，制备得到浮选石英砂粗精矿；
5)超声处理：向浮选石英砂粗精矿中加入水和分散剂后，进行超声波处理。
6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸6小时，控制酸浸温度为55℃，调节矿浆pH为3，得到酸浸石英砂精矿；混合酸包括草酸、盐酸、甲酸和柠檬酸。
7)清洗：用去离子水冲洗酸浸石英砂精矿，过滤并干燥后得到高纯石英砂精矿，其纯度大于99.99％。
实施例3
一种复合法制备高纯石英砂的工艺，包括：
1)破碎：将石英砂矿石进行破碎，制备成40-180目的石英砂。
2)磁选：采用磁选机对石英砂进行粗选，除去部分磁性杂质，得到磁选石英砂粗精矿；
3)调浆：将磁选石英砂粗精矿加入调浆桶中，先加入pH调节剂将矿浆pH调至6，然后加入捕收剂(二乙胺甲醇钠黄药：黄原酸丙烯酯＝1:1)180g/t，搅拌10分钟后加入2#油80g/t，再搅拌6分钟后泵入浮选柱中进行浮选；pH调节剂为草酸、盐酸、硫酸中的一种或多种；
4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入旋流静态微泡浮选柱中进行浮选，浮选时间为13分钟，制备得到浮选石英砂粗精矿；
5)超声处理：向浮选石英砂粗精矿中加入水和分散剂后，进行超声波处理。
6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸6小时，控制酸浸温度为50℃，调节矿浆pH为3，得到酸浸石英砂精矿；混合酸包括草酸、盐酸、甲酸和柠檬酸。
7)清洗：用去离子水冲洗酸浸石英砂精矿，过滤并干燥后得到高纯石英砂精矿，其纯度大于99.99％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (10)
1.一种复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，包括：
1)破碎：将石英砂矿石进行破碎，制备成40-180目的石英砂；
2)磁选：采用磁选机对石英砂进行粗选，除去部分磁性杂质，得到磁选石英砂粗精矿；
3)调浆：将磁选石英砂粗精矿加入调浆桶中，加入浮选药剂，搅拌调浆；
4)浮选：将石英砂粗精矿矿浆泵入浮选柱进行浮选，制备得到浮选石英砂粗精矿。
5)超声处理：向浮选石英砂粗精矿中加入水和分散剂后，进行超声波处理；
6)酸浸：将超声处理后的浮选石英砂粗精矿加入到混合酸液中酸浸，控制酸浸温度为40-60℃，得到酸浸石英砂精矿；
7)清洗：用去离子水冲洗酸浸石英砂精矿，过滤并干燥后得到高纯石英砂精矿。
2.根据权利要求1所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述步骤2)中，采用磁选机湿式磁选除去磁性杂质。
3.根据权利要求1所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述步骤3)中，浮选药剂包括捕收剂、起泡剂和pH调节剂，先加入pH调节剂将矿浆pH调至6-7，然后加入捕收剂并搅拌5-15分钟后加入起泡剂，再搅拌3-15分钟后泵入浮选柱中进行浮选。
4.根据权利要求3所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述步骤4)中，浮选柱为旋流静态微泡浮选柱。
5.根据权利要求4所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述步骤4)中，浮选时间为5-25分钟。
6.根据权利要求5所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述捕收剂为组合捕收剂，为二乙胺甲醇钠黄药和黄原酸丙烯酯的混合物。
7.根据权利要求6所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述起泡剂为2#油或松醇油。
8.根据权利要求7所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述pH调节剂为草酸、盐酸、硫酸中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述捕收剂的添加量为100-250g/t，起泡剂的添加量为50-120g/t。
10.根据权利要求1所述的复合法制备高纯石英砂的工艺，其特征在于，所述混合酸包括草酸、盐酸、甲酸和柠檬酸。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181221 |