[ 發布日期:2019/5/31 15:26:52 ] 瀏覽人數: 12633
鐵雜質的來源有哪些?
石英中鐵的來源主要有兩方面:一是石英本身帶有的雜質,可能是在常年累月在石英上衍生出的;二是外界混進來的鐵。可分為以下幾類:
(1)石英礦附著的礦泥中的鐵:礦泥中的其他礦物質可能帶有鐵雜質。
(2)石英表面的形成的氧化鐵:石英在純凈的情況下是白色,受到污染后呈現灰色、褐色、黃色甚至紅色等。氧化鐵使石英砂表面為黃色或紅色。
哪些方法可以去除鐵雜質
石英砂提純是除去石英中少量或微量雜質,獲得精制石英砂或高純石英的高難度分離技術,近年來,國內外對石英提純工藝研究主要圍繞以下幾個方面進行:
(一)水洗、分級脫泥
石英中的SiO2的品位隨著石英粒度的變細而降低,鐵質和鋁制等雜志礦物的品位則正好相反,這種現象在含有大量粘土性質礦物石英中尤為明顯。所以在入選前對石英原礦進行水選,分級脫泥是非常必要的,而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英原礦化學組成為:SiO279.38%、Fe2O3 1.68%、AL2O311.28%,其粒度組成中-0.1mm粒級含量為27.65%。在對原礦進行預選水洗、分級脫泥后,SiO2的品位上升到86.36%,Fe2O3降低至0.49%,AL2O3降低至6.79%,除雜提純效果較為顯著。水洗、分級脫泥作為一種礦石入選前的預處理方法,應用的較早也很普遍,但對于存在于石英表面的薄膜鐵和粘連性雜質礦物,其脫除效果尚不顯著。
(二)擦洗
(三)磁選
磁選工藝的采用,可以最大限度的清除包括連生體顆粒在內的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質礦物。強磁選通常采用濕式強磁選機或高梯度磁選機。一般而言,對雜質以褐鐵礦、赤鐵礦、黑云母等弱磁性雜質礦物為主的石英,利用濕式強磁機在10000奧斯特以上可以選出;對含雜以磁鐵礦為主的強磁性礦物,則采用弱磁機對或中磁機進行選別效果比較好,上村宏﹒田淵平次采用強磁機對瀨戶石英砂進行了實驗條件研究,結果表明,磁選數和磁場強度選除鐵效果有重要影響,隨磁選次數的增加,含鐵量逐漸減少,而一定的磁場強度下可除去大部分的鐵質,但此后磁場強度即使提高很多,除鐵率也無多大變化。另外,石英砂粒度越細,除鐵效果越好,其原因是細粒石英砂中含鐵雜質礦物量高的緣故。當石英砂原砂中含雜質礦物較多時,僅采用擦洗、脫泥和磁選是不能將石英砂提純成高純砂的,為了進一步提高石英的純度和降除雜質
(四)超聲波除鐵
超聲波除鐵主要是除去顆粒表面的次生鐵薄膜(即“薄膜鐵”)。鐵質薄膜結合牢固,在選礦中使用的
機械http://www.stonebuy.com/machine/擦洗方法不能使其分離出來。用超聲波技術處理含“薄膜鐵”的天然硅砂具有時間短效率高的特點。在處理十分鐘時,除鐵率一般可達46%-70%。在采用超聲波除鐵應注意及時排除廢液,防止因二次粘附而降低除鐵效果。超聲波清洗與化學藥劑(分散劑)相結合,除鐵率可以提高15-30%。超聲波除鐵對于硅砂這種廉價資源來說,目前還顯得比較昂貴,在大型選礦廠應用仍有困難,但用于那些要求純度高、用量少的生產領域是可能的。
(五)浮選
考慮到含氟廢水對環境的嚴重影響,國外于70年代出現了“無氟有酸浮洗法”如日本在實現長石與石英的分離中,采用硫酸或鹽酸(PH=2)調漿,加高級脂肪族胺鹽和石油磺酸鈉混合捕收劑浮選獲得成功,無氟無酸浮選法是近年來大力開發的石英長石浮選分離新工藝,唐甲瑩等從1984年開始研究陰陽離子混合捕收劑浮選分離新工藝,該方法是在自然中性介質中,利用石英、長石結構組成的差異,合理調配陰陽離子捕收劑的配比,優先浮選出長石,實現二者的分離。但無氟無酸浮選法不如HF法和酸法成熟,目前尚未見到工業生產的應用的報道,云母與石英的等電點相近,分選難度大,采用酸性條件下陰離子捕收劑,或在堿性條件下陰-陽離子捕收劑兩種方法浮選,可獲得很好的效果。一般而言,經過擦洗、脫泥、磁選和浮選后,石英的純度可達到99.3%-99.9%,基本上滿足工業用砂的需求。
(六)酸浸
酸浸是利用石英不溶于酸(HF除外),其他雜質礦物能被酸液溶解的特點,從而可以實現對石英的進一步提純。酸浸常用酸類有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等;還原劑有亞硫酸及其鹽類等。研究發現,上述酸類對石英中的非金屬雜質礦物均有良好的去除效果,但對不同的金屬雜質,酸的種類及其濃度影響較為顯著,一般認為各種稀酸對Fe和Al的去除均有顯著效果,而對Ti和Cr的去除效果則采用較濃的硫酸、王水或HF進行酸浸處理。通常使用上述酸類組成的混合酸進行雜質礦物的酸浸脫除,考慮到HF對石英的溶解作用,故HF濃度一般不超過10%。除酸的濃度外,酸的用量、酸浸時間、溫度及礦漿攪拌均可以影響石英酸浸效果。酸浸各種因素的控制應根據石英最終品位要求,盡量降低酸的濃度,溫度和用量,減少酸浸時間,以實現在較低的選礦成本下進行石英提純。在一些歐美國家由于對石英中鐵的要求比較嚴格,故比較系統的研究了石英酸浸提純處理,并建立了酸浸的石英選礦提純廠。經過酸浸處理后的石英,可獲得純度達99.99%的高純石英。
(七)微生物浸出
用微生物浸除石英顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是新近發展起來的一種除鐵技術,據國外研究結果表明,用黑曲霉素、青霉、假單胞菌、多粘菌素、桿菌等微生物對石英表面薄膜鐵進行浸除時,均取得了良好的效果,其中以黑曲霉素浸除鐵效果最佳,Fe2O3的去除率多 在75%以上,精礦Fe2O3的品位低達0.007%。并且,發現用大多細菌和霉菌預先栽培好的培養液浸出鐵的效果更好,就像其他菌種一樣是由于他們的可溶性代謝物的作用。目前微生物除鐵處于實驗室研究階段,規模化工業的生產尚需作進一步的實驗研究。