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石英是石英石（硅石）與石英砂（硅砂）的主要礦物成分，化學(xué)成分為SiO2,呈乳白色或無色，莫氏硬度7，密度2.65g/cm3，熔點1710~1756℃，受氧化浸染作用呈黃、紅、灰白色。石英是一種堅硬、耐磨、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的硅酸鹽礦物。主要伴生雜質(zhì)為長石、云母、磁鐵礦、硫化鐵、氧化鐵、硅酸鐵、方解石、黏土礦物等。

應(yīng)用領(lǐng)域與技術(shù)指標(biāo)

石英石和石英砂是主要的工業(yè)礦物原料，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料及耐火材料等工業(yè)領(lǐng)域。

表一、石英的主要用途

表二、平板玻璃和器皿玻璃的一般指標(biāo)要求

加工技術(shù)

石英砂中的有害雜質(zhì)主要有黏土細泥、各種含鐵礦物、長石、云母及其他重礦物等，一般用洗礦、重選、磁選、浮選、化學(xué)選礦以及綜合選礦方法進行選別。

洗礦法

包括機械擦洗、超聲波擦洗、脫泥等方法，適用于含有黏土雜質(zhì)和砂粒表面有氧化膜污染的石英礦。

重選法

包括搖床溜槽重選、水力分級、螺旋分級等。重選可除去顆粒狀態(tài)比重大的含鐵礦物及其他重礦物；水力和螺旋分級等方法可分離重礦物金屬或?qū)⒃V分成不同粒級產(chǎn)品。

磁選法

此法可除去石英砂中夾雜的機械鐵、各種含鐵礦物及其他磁性礦物顆粒。采用強磁選可除去弱磁性氧化鐵、硅酸鐵、氧化鈦及其他含鐵質(zhì)的包裹體、浸染體的石英顆粒。主要設(shè)備有筒式磁選機、板式磁選機、高梯度立環(huán)和電磁漿料磁選機等，是目前應(yīng)用較廣泛、最環(huán)保的主要選礦方式之一。

浮選法

在合適的抑制劑、調(diào)整劑、捕收劑等選礦藥劑的作用下，可有效去除或分離石英砂中的云母、氧化鐵、氧化鈦、氧化鈣鎂及長石等礦物。

化學(xué)提純法

包括酸處理法、堿處理法、氣態(tài)氯化氫法和鹽處理法。酸處理是用鹽酸、硫酸、草酸或氫氟酸對石英砂中所含的薄膜鐵、浸染鐵或硅酸鐵顆粒與酸作用生成易溶解的化合物；堿處理法主要使用氫氧化鈉和碳酸鈉使不溶性的有價金屬轉(zhuǎn)為可溶性的鈉鹽；鹽處理法主要使用氯化銨或氯化鈣。對于高純石英產(chǎn)品材料，化學(xué)處理是必須采用和最有效的方法之一。

選礦實例

內(nèi)蒙某石英屬脈石英礦，主要產(chǎn)品將應(yīng)用于平板玻璃或光伏玻璃。原礦石呈淺白色，硬度較大，表面有少量黃色氧化膜，裂隙中存在部分浸染狀氧化物，試驗?zāi)康氖且源胚x方式將磁性鐵、氧化鐵、硅酸鐵等雜質(zhì)去除，選出合格的精礦產(chǎn)品。

原礦破碎、磨礦、篩分出-26目粒度產(chǎn)品，經(jīng)平板+立環(huán)+立環(huán)+分級+漿料+擦洗等流程，分別產(chǎn)出光伏玻璃級精礦和硅微粉兩種精礦產(chǎn)品。試驗流程見圖一，選礦指標(biāo)見表三。

圖一、石英強磁除雜提純試驗流程

表三、石英砂提純實驗指標(biāo)

經(jīng)強磁除鐵+篩分+擦洗流程，分別得產(chǎn)率為12.51%、Fe2O3含量0.014%的硅微粉精礦和產(chǎn)率為78.32%、Fe2O3含量0.0065%的光伏玻璃級精礦產(chǎn)品。