非金属硅砂选矿方法及硅砂选矿流程图_河南省荥

硅砂中的主要矿物成分是石英、长石、云母、含铁矿物等。作为玻璃硅质原料，一般认为其有害杂质主要是氧化铁和氧化铝。氧化铝主要来自长石及粘土中，所以硅砂选矿的主要任务是：筛分和分级；除去铁杂质；石英与长石浮选分离。

对硅砂进行筛分和分级的目的主要是为了保证产品的粒度指标。在通常情况下，分级过程还可以通过脱泥起到降低铁分的作用。硅砂的粒度组成对玻璃质量及铸造工艺过程都会有直接的影响。颗粒过粗会使玻璃熔化和均化困难，玻璃硅质条纹增加；颗粒过细则必将影响配合料均匀度，产生结团和飞料等。

在处理露天干砂矿产矿石时，国内外均趋向于使用振动筛或弧形筛进行筛分。在处理露天湿砂矿床矿石时，一般采用回转筛、振动筛。筛分过程的主要问题是如何在降低其生产成本和筛网材料磨损的条件下充分提高筛分效率，因此近年来，美国、苏联、德国等国家均在对其进行积极研究并开始利用高效筛分设备对细粒物料实行强化筛分。所谓强化筛分主要指两个方面：一是提高筛分振动频率，细粒筛分一般需提高至3000次/min左右、二是改进结构，增大有效筛分面积，并采用特殊的耐磨筛网材料。目前国内一些硅砂矿选矿厂普遍采用圆锥水力分级机对矿石进行分级。其特点是便于操作、易于维修，但占地面积大，单位面积处理能力低。

硅砂脱硅

硅砂中常见有害杂质有铁，它以5种形式存在：1）含于粘土或高岭土化的长石中；2）附在石英颗粒表面的氢氧化铁薄膜中；3）含于重矿物（密度＞2800kg/m3），如钛铁矿等颗粒中；4）在石英颗粒内部呈浸染或渗透状态；5）含于云母、角闪石等矿粒中。

国内普遍采用的方法是用擦洗机在高浓度矿浆中擦洗处理或者采用棒磨机擦洗处理并用圆锥水力分级机脱泥除铁，这种方法比较经济，产品指标也能满足用户需求。

浮选分离石英和长石

硅砂中氧化铝主要来自长石和粘土，用擦洗分级方法可有效地去除粘土及其氧化铝成分，二对于长石中氧化铝成分的去除，即从石英中分离长石，浮选法是有效、应用广的一种分离方法。根据所用药剂不同，硅砂浮选又分有氟浮选和无氟浮选。

1.有氟浮选

   有氟浮选是指在介质中用氢氟酸作长石活化剂，用阳离子胺类捕收剂优先浮选活化后的长石，进而使石英与长石分离。此法是从低品位矿石中获取硅质原料的重要手段之一。

   某长石公司的选矿流程是：原矿碎磨至-20目，进入洗矿机及倾斜分级机，先在硫酸介质中浮出云母，再用石油磺酸盐浮选除铁，加入氢氟酸、胺盐及煤油浮选长石。沉砂脱水干燥后得石英精矿，泡沫产物长石经强磁选及脱水干燥后获长石精矿。用Ca（OH）2处理选矿废水以减轻氟离子所造成的环境污染。

2.无氟浮选

   此法是指不用含氟药剂二手采用硫酸或盐酸作长石的活化剂，再用相应的捕收剂浮选分离适应和长石的方法。由于环境保护需要，硅砂无氟浮选的研究引起了国内外选矿工作者的极大重视。近年来有不少在美国发表，并应用于工业生产，一些研究指出，在PH=2的硫酸或盐酸溶液介质中，用脂肪族胺盐和石油磺酸钠混合捕收剂可以分离石英和长石，并能取得满意的效果，但由于酸性介质中对设备的腐蚀严重而且有时工艺部稳定，因此如何寻求来源广、价格低、效果好的新药剂和新工艺，乃是今后无氟浮选的发展方向。

硅砂选矿原则流程

硅砂矿产多为露天干砂矿或露天湿砂矿。由于原砂类型不同以及用户对硅砂产品质量要求不一，因此硅砂选矿流程及方法也有一些差别，但大体按下述作业顺序进行，其原则流程示于下图。

1.预处理作业

在处理露天干砂矿产的矿砂时，一般需要先经过湿法筛分，筛上粒级（+0.83mm）的矿砂清洗后用于其他用途，筛下粒级的矿砂则送至下一段作业，在处理露天湿砂矿床的矿砂时，使用泥浆泵进行水力采矿。采出的原砂经湿法振动筛分后，筛上粒级的矿砂用于其他用途，筛下粒级的矿砂给入水力分级机进行脱泥。

2.洗矿分级作业

该作业一般使用水力旋流器或机械分级机，给料经一次分级后，沉砂进入擦洗机处理，擦洗后的矿砂加水稀释到25-30%的固体浓度，用泵送入2次分级的旋流器以脱除擦洗时产生的矿泥，在一定条件下，通过2次分级处理后，砂中FeO3含量可下降到平板玻璃用砂规定的标准。

3.浮选作业

硅砂常与云母类、含铁矿物类、长石类以及粘土矿物等伴生产生，因此其原则浮选流程是在完全脱硅矿泥后顺序浮选云母类、含铁矿物类、长石类等矿物，硅砂作为尾矿回收。即先用硫酸将矿浆PH值调至3-4，用胺类捕收剂浮选云母；然后用硫酸调节矿浆PH值到4-5，使用石油磺酸盐作捕收剂，浮选含铁矿物；用油氟浮选法或无氟浮选法浮选分离石英和长石。

4.精矿处理

浮选后的硅砂精矿先经机械脱水分级机将水分降至15-20%，然后入回转干燥机进行干燥。有时候根据需要，可在干燥机前面或后面装设强磁选机，以脱除用湿式擦洗和浮选法未能脱除的微量铁分。