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在线咨询石英砂是一种常见的非金属矿物，广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、铸造及耐火材料等行业。主要成分为石英，通常伴生有云母、长石、铁、铝等杂质矿物，为满足高纯度、高质量的工业应用需求，须对石英砂进行除杂和提纯处理。石英砂除杂工艺是通过擦洗脱泥、磁选、重选、浮选、酸洗、氯化焙烧等方法，去除石英砂中的杂质矿物，从而获得粒度合适、纯度较高的石英精矿。
本文介绍六种实用的石英砂除杂工艺。
1.高纯石英砂擦洗脱泥法
原理
擦洗脱泥是石英砂加工的初步除杂手段，借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物，再经分级作业达到进一步提纯石英砂的效果。
适用范围
适用于含大量黏土或矿泥的石英砂，或用于去除石英砂表面的薄膜铁和粘连性的杂质。
方法
作业前通常先用孔径约5mm的粗筛剔除沙砾，再通过0.5–1.0mm的湿筛配合喷水装置，将石英砂和黏土矿物在水介质中分离;
随后利用水力分级机，使细粒矿物以泥浆方式由顶部溢流中排出，较粗和较重的颗粒由底部排出。必要时可添加助擦剂以调整颗粒粒度组成，增强矿粒的分散效果，从而进一步提升除杂效率。
该方法不仅能有效去除0.1mm以下的风化黏土和重矿物，还能降低铁质含量，为后续选别工艺奠定基础。
2.高纯石英砂磁选法
原理
磁选法是去除石英砂中含铁杂质的有效手段之一。基于石英矿物与杂质磁性差异，利用磁场分离磁性矿物(如磁铁矿、赤铁矿)与非磁性矿物(如石英)，以去除石英原矿包裹体中的磁性杂质，达到提纯目的。
适用范围
适用于去除石英砂中以磁铁矿为主的强磁性杂质和以赤铁矿、钛铁矿、黑云母等为主的弱磁性杂质。
方法
对于磁铁矿等强磁性矿物，可采用弱磁或中磁选机进行分离;而赤铁矿、钛铁矿、黑云母等弱磁性矿物，则需通过湿式强磁选机，在磁场强度达到8×10⁵ A/m以上条件下有效去除。
为进一步清除残留的弱磁性矿物(如角闪石、辉石及与石英连生的磁性颗粒)，还可采用磁场强度大于12,000高斯的高梯度磁选机进行二级精选。
该工艺可有效地去除包括连生体在内的各类磁性杂质，显著提升石英砂的纯度，同时保证较高的精矿回收率。
3.高纯石英砂重选法
原理
利用石英砂与其他矿物的密度差异，在水流、离心力和重力的共同作用下，通过螺旋溜槽使密度不同的矿物颗粒分层，从而达到去除杂质、提纯石英砂的目的。
适用范围
适用于原料中含有一定量重矿物杂质(相对密度>2.9)，如锆石、赤铁矿、褐铁矿、金红石、重晶石等。
方法
石英砂矿浆由螺旋溜槽顶部进入，在倾斜水流和旋转离心力作用下，密度较大的杂质矿物靠近槽底螺旋下沉并集中排出，而密度较低的石英颗粒随水流从溢流口排出。该方法操作简单、处理能力大、效率高，是去除重矿物杂质的有效手段之一。
4.高纯石英砂浮选法
原理
浮选法主要用于解决擦洗、洗矿脱泥、磁选等方法难以达到理想效果的情况，基于矿物颗粒表面物理化学性质的差异，借助气泡粘附作用实现矿物颗粒的分离，有效去除与石英共生的云母、长石类矿物以及含铁、含磷等杂质矿物，以提升石英砂的纯度。
适用范围
主要用以去除石英砂中的含长石、云母以及各种非磁性伴生杂质。
方法
石英砂的浮选提纯通常采用三级浮选工艺，分阶段去除不同类型的杂质。
一级浮选在中性或弱酸性条件下，通过相应药剂将含铁的泥质物从浆体中浮出;
二级浮选是在pH值为3-4条件下，采用阳离子捕收剂浮选出云母类矿物以及云母与石英的连生体;
三级浮选则针对长石及其连生体，在酸性条件下采用有氟或无氟工艺：
√有氟浮选：利用氢氟酸活化剂和阳离子捕收剂，在酸性条件下优先浮选长石，但其含氟废水需严格处理以减少环境影响。
√无氟浮选：在盐酸或硫酸的酸性介质中，通过阴阳离子混合捕收剂(如十二烷基磺酸盐与十二胺)基于其不同的Zeta电位，实现长石选择性浮选。
5.高纯石英砂酸洗法
原理
利用杂质矿物可被酸液溶解的特点，实现对石英的选矿提纯。
适用范围
石英砂中含铁、铝、镁、钛、铬等多种杂质，且对石英砂纯度要求较高。
方法
酸洗法分为单酸酸洗和混酸酸洗两种。常用的酸剂包括硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸等。稀酸(如盐酸、硝酸)对铁、铝、镁等杂质去除效果较好，而浓硫酸和氢氟酸则更适合去除钛、铬等难溶杂质。据生产实践表明，混合使用多种酸剂能显著提升石英砂的提纯效果。
酸洗过程中会产生大量含酸废水，废水中含有氢离子、氟离子、固体悬浮物和重金属离子等污染物，尤其是含氟废水的处理难度较大。氟离子的有效去除是酸洗废水处理的关键，若不妥善处理，将造成严重的环境污染风险。
6.高纯石英砂氯化焙烧法
原理
在 1200–1500°C 的高温下，通入氯气，金属杂质与Cl₂反应生成气态氯化物，因其沸点低，迅速挥发并被排出系统。
适用范围
超纯石英砂的氯化提纯(氯化焙烧)是一种通过高温氯气处理去除金属杂质的关键工艺，尤其适用于去除难挥发的金属氧化物(如Fe、Al、Ti等)。
方法
石英砂需先经过破碎、磁选、重选、浮选、酸浸(如盐酸、氢氟酸处理)，初步去除大部分金属杂质，使残留杂质以氧化物形式存在。原料粒度需控制在 0.1–1 mm，确保氯气充分接触反应。
采用回转窑进入加温氯化反应，
√温度：1200–1500°C(根据杂质类型调整，如Ti需更高温)。
√氯气浓度：10–30% Cl₂(混合惰性气体如N₂或Ar，避免爆炸风险)。
√反应时间：1–4小时，确保充分反应。
反应后产生的尾气采用碱性溶液进行吸收。得到的超纯石英精砂通过惰性气体(如N₂)快速冷却，避免杂质重新附着。用超纯水冲洗去除表面残留氯离子(Cl⁻)。
由于不同地区石英矿的矿石性质存在差异，其所含杂质类型、含量及嵌布粒度各不相同，应开展选矿试验，依据实验结果有针对性地优化工艺流程，以确保技术和经济效益的双重提升。
鑫海矿装在处理石英方面经验丰富，承接过很多石英砂选矿、提纯、除杂的项目，如果您有这方面的项目需要寻找承包商，或是购买石英砂设备，请联系我们！
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