石英石(砂)除铁方法和石英砂除铁设备

2022-07-07 19:16:54

石英砂又称硅砂,石英砂通过石英石选矿设备破碎-洗矿-磨矿-除铁-分级-过滤等多道工艺而来,为了石英砂的纯度和白度,高纯度石英砂硬性指标是含铁量小于0.01%。而恰恰石英砂常伴生铁矿物,且以弱磁性的氧化铁为主,颗粒小。

1、磁选除铁

石英砂是反磁性物质,在磁场中不能被磁化,通过磁选除去石英砂中的这些含铁杂质矿物,效果好。磁选分为干选和湿选,干式强磁选工艺操作方便,运行和维修成本比湿式低,湿式强磁选机可以大限度地清除弱磁性杂质矿物,湿式强磁选机除铁效果虽然受给料量、冲洗水量、磁场强度等参数影响,但是对含杂以弱磁性杂质矿物为主的石英砂,利用湿式强磁机在10000奥斯特以上可以选出;磁选次数越多,除铁效果越好。

2、酸浸除铁

酸浸除铁是利用石英不溶于酸(HF除外),含Fe的杂质矿物能被酸液溶解的特点,从而可以实现从石英砂中除去含铁矿物的目的。酸浸法不仅可以从石英砂中除去含铁矿物,对石英中的非金属杂质矿物均有良好的去除效果。

常用酸类有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸等,对Fe、Al、Mg的脱除。各种酸的配比、加入顺序、浓度、温度、酸浸时间、矿物粒度及矿浆搅拌对杂质矿物的去除有较大影响。

3、浮选除铁

浮选法主要是用来分离石英砂中的长石,但也可以用来除去石英砂中的云母等粘土矿物以及次生铁。浮选法除铁工艺简单、成本低、效果好。石英砂浮选法除铁可分为有氟有酸法、无氟有酸法、无氟无酸法三种。

有氟有酸法因其浮选效果好、容易控制、指标稳定而被广泛采用。但氟离子对土地的侵蚀作用及对周围生态环境的破坏很大;无氟有酸法大的优点是避免使用对环境有破坏性作用的氟离子,生产指标稳定,但强酸对选矿设备的腐蚀作用不容忽视,对浮选设备有较高要求;无氟无酸法在自然pH条件下,通过对阴阳离子捕收剂的合理调配,创造一个高浓度矿浆浮选环境,达到优先浮选杂质矿物的目的,但由于这种方法对原砂处理及矿浆环境有较严格的要求,生产上不容易控制,目前未能得到广泛应用。

典型的浮选除铁工艺流程是以氢氟酸为活化剂,在强酸性条件下(pH2~3)采用胺类阳离子捕收剂进行浮选。浮选铁时,NaOH可用来抑制被金属离子活化的石英;浮选长石、云母等粘土矿时,H2SO4不仅可以在被浮的长石表面产生定位吸附,降低表面负电性,而且可活化长石和云母。

4、机械擦洗除铁

对于机械擦洗,影响擦洗效果的因素主要是来自擦洗机的结构特点和配置形式,擦洗时间和擦洗浓度。由于增加矿浆浓度可以使颗粒之间碰撞的几率增加,机械擦洗的效率随矿浆浓度增加而提高。

机械擦洗除铁工艺虽然具有产品质量好、产量大的优势,但除铁率比较低,难以得到高纯度石英砂硬性指标。

5、微生物除铁

用微生物浸除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁是新发展起来的一种除铁技术,目前处于实验室和小型试验的研究阶段。其中以黑曲霉素菌浸除铁效果佳,Fe2O3的去除率高达88.8%。

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