CN117983399A - 一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：（1）先对沉积变质石英岩进行三段破碎、预先筛分，粒径小于0.6mm的试样进行擦洗，擦洗介质为水，擦洗5~60min；粒径大于0.6mm的试样进行磨矿‑筛分，获得粒径小于0.6mm的试样；（2）将擦洗后的试样和磨矿筛分后获得的粒径小于0.6mm的试样进行分级；分级沉砂经过多段重选、多段磁选；（3）对磁选精砂进行超声波擦洗和浮选，获得浮选精砂；其中超声波擦洗的介质为水，温度为20℃‑80℃，功率为190W~500W；浮选以硫酸为pH调整剂，调节矿浆pH为2~3，捕收剂为SX1、SX2，捕收剂总量为0.5~6.0 kg/t。本发明优点：通过超声波高频擦洗有效剥离石英颗粒间细微云母，减少了浮选次数，提高了产率，降低了浮选药剂用量。
Description
技术领域
本发明涉及非金属矿物深加工技术领域，涉及一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法。
背景技术
石英是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，是玻璃、冶金、陶瓷等用硅质矿物原料的主要来源。根据不同地质成因和所含杂质矿物的种类，石英岩矿的选矿提纯方法不一，开发利用特点也存在较大差异。内蒙古某地石英岩矿为沉积变质石英岩，主要伴生矿物为长石和白云母（绢云母），其中白云母居多，且嵌布粒度均较细，多数杂质矿物与石英紧密连生，或呈细粒至微细粒包裹在石英中，极大地影响最终石英砂精矿品质。虽然通过常规物理选矿流程结合浮选作业，可有效去除石英中的云母等杂质矿物，但由于试样中的细微云母和石英呈连生状，需进行多段浮选，不可避免的夹带了部分石英，常规擦洗作业对石英颗粒解离作用欠佳，从而导致浮选产率较低。
发明内容
本发明的目的是为了解决细微云母和石英呈连生状，浮选率低的问题，提供一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法。本发明采用高频超声的擦洗方法，利用高频压力波的擦洗作用和超声波在液体中的空化效应对颗粒间细微云母进行剥离，从而达到降低浮选次数提升产品产率的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）首先对沉积变质石英岩进行三段破碎、预先筛分去除矿物表面细粒级粘附物，粒径小于0.6mm的试样进行擦洗去除矿物表面胶结的泥质矿物，擦洗介质为水，擦洗时间控制在5~60min内；粒径大于0.6mm的试样进行磨矿-筛分，获得粒径小于0.6mm的试样；
（2）将擦洗后的试样和磨矿筛分后获得的粒径小于0.6mm的试样进行分级，脱除粒径小于0.1mm的分级细砂；分级沉砂经过多段重选去除大颗粒云母及重矿物等杂质矿物；重选后的试样进行多段磁选去除磁铁矿、黄铁矿等磁性矿物；
（3）对磁选精砂依次进行超声波擦洗（主要解离细粒径石英颗粒，去除石英颗粒间、颗粒内部细微云母及石英表面浸染铁）和浮选，获得浮选精砂；其中超声波擦洗的介质为水，温度为20℃-80℃，功率为190W~500W；浮选以硫酸为pH调整剂，调节矿浆pH为2~3，捕收剂为SX1、SX2，其中SX1与SX2的质量比为5:1~1:1，捕收剂总量为0.5~6.0 kg/t；酸性条件下，通过捕收剂的作用实现石英砂与颗粒间细微云母等含铁铝硅酸盐矿物、氧化铁浸染型石英砂以及金属氧化物的有效分离。
进一步，所述步骤（1）中三段破碎为粗碎-中碎-细碎，破碎采用的设备为颚式破碎机，粗碎、中碎、细碎的粒度控制指标分别为150mm、30mm、15mm。
进一步，所述步骤（1）擦洗机转速为600r/min，脱泥时通过-0.105mm格筛控制产品粒度，避免精砂流出。
进一步，所述步骤（1）中磨矿采用的设备为湿式棒磨机，磨矿时间为5min~10min，磨矿后粗砂返入磨机，与下一批试样一同入磨。
进一步，所述步骤（2）中分级采用的设备为水力分级机，给料过程将上升水量调至分级过程的60%-80%，待给料槽试样给完，将上升水量升高至180L·h-1。
进一步，所述步骤（2）中重选采用的设备为螺旋溜槽，重选的段数为1~3段，溜槽水量为800-900 L·h-1。
进一步，所述步骤（2）中多段磁选为1~2段中磁选和1~3段强磁选；其中中磁选的强度为5000mT，强磁选的强度为12000mT~15000mT。
进一步，所述步骤（3）中超声波高频擦洗为常温擦洗，以强磁精砂为入选砂，擦洗介质为水，擦洗时间为20min，擦洗功率190W。
进一步，所述步骤（3）中浮选入选砂为超声擦洗精砂，经多次搅拌脱酸后进行浮选作业。
本发明的优点：
本发明通过超声波高频擦洗可以有效剥离石英颗粒间细微云母，减少了浮选次数，既提高了光伏玻璃用低铁石英砂产品产率（由原来的54.05%左右提高至59.48%左右），又降低了浮选药剂用量；本发明制备的光伏玻璃用低铁石英原料的化学指标及粒度指标见表1：
附图说明
图1为一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯工艺简图。
具体实施方式
结合图1，对本发明作进一步地说明：
一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，具体实施步骤如下：
以内蒙古古某地沉积变质石英岩为例，该矿物为为青灰色块矿，Dmax=300mm，整体粒度集中在100~300mm，主要矿物组成为石英、白云母（绢云母）、锆石、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等，细颗粒较多。
实施例1
（1）采用颚式破碎机将沉积变质石英岩进行“粗碎-中碎-细碎”作业，控制粗碎、中碎、细碎的粒度控制指标分别为150mm、30mm、15mm，三段破碎后的矿石通过对辊制成-3.2mm试样；
（2）预先筛分试样，+0.6mm试样采用湿法棒磨，控制矿浆浓度为50%，磨矿时间5.5min，棒配比（Φ22mm:Φ19mm:Φ15mm）5：4：1；对磨矿后的试样进行筛分，获得粒径小于0.6mm的试样；
（3）-0.6mm试样含部分泥质，采用擦洗机（600r/min）进行擦洗作业去除，擦洗介质为水，擦洗质量浓度为50%，擦洗时间为10min；
（4）为满足玻璃行业用石英砂的粒度指标要求，对磨矿筛分获得的粒径小于0.6mm的试样和擦洗后的试样采用水力分级机进行分级（给料过程将上升水量调至分级过程的80%，待给料槽试样给完，将上升水量升高至180L·h-1），去除-0.1mm试样以及残留泥质；
（5）为去除样品中的磁铁矿、黄铁矿等重矿物及大颗粒云母，对上述分级沉砂采用两段重选（螺旋溜槽，溜槽水量为900 L·h-1）进行处理；
（6）对重选精砂采用“中磁-强磁-强磁”工艺进行提纯，去除样品中的磁性杂质矿物，其中中磁磁场强度为5000mT，强磁磁场强度分别为12000mT、15000 mT；
（7）对磁选精砂进行超声波高频擦洗，擦洗介质为水，擦洗时间为20min，擦洗功率190W；
（8）对擦洗精砂进行酸性反浮选，以硫酸为pH调整剂，调节矿浆pH为2，捕收剂SX1与SX2（中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司生产）的用量及比例为SX1/SX2=1:1（即1.05/1.05 kg·t-1），得到浮选精砂。
原矿及提纯后的精砂结果见表2：
按上述工艺流程及条件制备出的浮选精砂满足超白玻璃用硅质原料的质量要求。
实施例2
以上述沉积变质石英岩边缘矿区为验证样，对其进行验证试验，验证实验流程与实施例1相同。
原矿及提纯后的精砂结果见表3：
验证样整体质量较差，经选矿提纯后精砂指标刚好满足超白玻璃用硅质原料的质量要求。针对内蒙古某地沉积变质石英岩，较多段浮选选矿，采用超声擦洗精砂产率可提升约4%。
Claims (9)
1.一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）首先对沉积变质石英岩进行三段破碎、预先筛分去除矿物表面细粒级粘附物，粒径小于0.6mm的试样进行擦洗去除矿物表面胶结的泥质矿物，擦洗介质为水，擦洗时间控制在5~60min内；粒径大于0.6mm的试样进行磨矿-筛分，获得粒径小于0.6mm的试样；
（2）将擦洗后的试样和磨矿筛分后获得的粒径小于0.6mm的试样进行分级，脱除粒径小于0.1mm的分级细砂；分级沉砂经过多段重选；重选后的试样进行多段磁选；
（3）对磁选精砂依次进行超声波擦洗和浮选，获得浮选精砂；其中超声波擦洗的介质为水，温度为20℃-80℃，功率为190W~500W；浮选以硫酸为pH调整剂，调节矿浆pH为2~3，捕收剂为SX1、SX2，其中SX1与SX2的质量比为5:1~1:1，捕收剂总量为0.5~6.0 kg/t。
2.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（1）中三段破碎为粗碎-中碎-细碎，破碎采用的设备为颚式破碎机，粗碎、中碎、细碎的粒度控制指标分别为150mm、30mm、15mm。
3.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（1）擦洗机转速为600r/min，脱泥时通过-0.105mm格筛控制产品粒度，避免精砂流出。
4.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（1）中磨矿采用的设备为湿式棒磨机，磨矿时间为5min~10min，磨矿后粗砂返入磨机，与下一批试样一同入磨。
5.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（2）中分级采用的设备为水力分级机，给料过程将上升水量调至分级过程的60%-80%，待给料槽试样给完，将上升水量升高至180L·h-1。
6.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（2）中重选采用的设备为螺旋溜槽，重选的段数为1~3段，溜槽水量为800-900 L·h-1。
7.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（2）中多段磁选为1~2段中磁选和1~3段强磁选；其中中磁选的强度为5000mT，强磁选的强度为12000mT~15000mT。
8.根据权利要求1所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（3）中超声波高频擦洗为常温擦洗，以强磁精砂为入选砂，擦洗介质为水，擦洗时间为20min，擦洗功率190W。
9.根据权利要求1-8任一项所述一种夹杂超细微云母的石英矿的提纯方法，其特征在于：所述步骤（3）中浮选入选砂为超声擦洗精砂，经多次搅拌脱酸后进行浮选作业。
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