高純石英砂可被應(yīng)用在電子信息、光纖、光伏等行業(yè)，且在國(guó)防軍工、航空航天等領(lǐng)域也有重要應(yīng)用，在新材料產(chǎn)業(yè)中具有重要地位，產(chǎn)品發(fā)展價(jià)值較高，行業(yè)發(fā)展前景好。但受原材料質(zhì)量和加工技術(shù)雙重限制，我國(guó)高純石英砂市場(chǎng)需求仍舊高度依賴進(jìn)口。為突破限制，國(guó)內(nèi)對(duì)于高純石英砂的制備做了大量研究。受困于石英原礦量與質(zhì)的短板，近年來(lái)有關(guān)尾礦制備高純石英砂的研究備受關(guān)注。
 

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1高嶺土尾礦制備高純石英砂

龍高股份近日在回答投資者“貴司高嶺土尾礦怎么處理的，目前技術(shù)上高嶺土尾礦可以回收利用生產(chǎn)石英砂，建議貴司對(duì)尾礦進(jìn)行回收利用”問(wèn)題時(shí)表示，高嶺土行業(yè)的選礦和金屬礦業(yè)的選礦所產(chǎn)生的所謂“尾礦”是不同概念，高嶺土的選礦實(shí)際上是一個(gè)物理分離（分級(jí)）的過(guò)程，所謂的“尾礦”主要構(gòu)成成分即為石英砂，沒(méi)有有毒有害有污染的成分。其次，龍高股份有專門的綜合利用加工廠及生產(chǎn)線，目的就是為了提高礦產(chǎn)品的綜合利用率。

高嶺土尤其是砂質(zhì)高嶺土尾礦的組成與石英巖、石英砂巖、天然石英砂非常相似，它們中含有的最主要礦物均為石英，其次還含有云母、長(zhǎng)石、電氣石、金紅石、鋯石和黏土等礦物，能做為普通石英資源的代表；另一方面，若對(duì)砂質(zhì)高嶺土尾礦僅進(jìn)行堆放儲(chǔ)存，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，而且還會(huì)浪費(fèi)砂質(zhì)高嶺土中共伴生的其它礦物資源，尤其是浪費(fèi)了大量石英資源。因此，以砂質(zhì)高嶺土尾礦為原料進(jìn)行制備高純石英的研究，不僅實(shí)現(xiàn)了高嶺土資源的綜合利用，而且對(duì)以石英巖、石英砂巖、天然石英砂等普通石英資源為原料生產(chǎn)加工高純石英以及豐富高純石英來(lái)源具有借鑒意義。

據(jù)小編了解，近期的研究中，來(lái)自中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所的邵偉華等人，公開發(fā)明專利：一種高嶺土尾礦制備高純石英砂的方法。所述方法包括以下步驟：

（1）高嶺土尾礦作為原礦，經(jīng)攪拌擦洗后篩分，得到+0.6mm物料；

（2）將+0.6mm物料經(jīng)磨礦后進(jìn)行分級(jí)，0.4mm0.1mm礦料進(jìn)行磁選作業(yè)，得到磁性物和非磁性物，非磁性物進(jìn)入重選作業(yè)，得到重選輕礦物和重選重礦物，重選輕礦物進(jìn)入再磨作業(yè)篩分，得到+0.1mm礦物；

（3）+0.1mm礦物進(jìn)入浮選作業(yè)，得到浮選精礦，浮選精礦脫去上層水再經(jīng)超聲波酸洗后，再篩分得到+0.1mm粗料為高純石英砂。
 

一種高嶺土尾礦制備高純石英砂的方法

本發(fā)明方法不但可獲得高質(zhì)量的石英精礦產(chǎn)品，而且加工時(shí)間較短，工藝流程簡(jiǎn)單，能耗低，并且獲得的石英精礦品質(zhì)較高，可達(dá)到高純石英質(zhì)量要求。

2石英尾礦再變高純石英砂

在石英砂選礦提純及精深加工過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生尾礦、廢泥。石英尾砂的化學(xué)成分主要是SiO2，雜質(zhì)主要是長(zhǎng)石、粘土、云母、鐵礦物等，只要合理開發(fā)、科學(xué)利用，就可以消除污染、變廢為寶。

江蘇凱達(dá)石英股份有限公司的張勛等人采用混合酸配合助浸劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸浸法，提高石英砂的浸出速率，減少酸浸過(guò)程酸的用量，經(jīng)過(guò)該工藝處理的石英砂尾礦中二氧化硅的含量高達(dá)99.9％以上，達(dá)到高純石英砂的標(biāo)準(zhǔn)。主要流程包括：

磨礦：以生產(chǎn)高純石英砂過(guò)程中的尾礦為原料，球磨后篩分；

強(qiáng)磁選：磁選機(jī)強(qiáng)磁選，去除石英砂中的強(qiáng)磁性物質(zhì)；

酸浸：酸浸處理后過(guò)濾、超純水沖洗；

煅燒：高溫煅燒2-4h；

水淬：水淬3-5min，使石英基體與雜質(zhì)交界處斷裂；

二次酸浸：重復(fù)上述酸浸過(guò)程，去除石英砂中的長(zhǎng)石以及其他雜質(zhì)；

清洗：超純水沖洗，過(guò)濾干燥即可得到石英砂尾礦的提純加工產(chǎn)品。

靖州縣新球?qū)崢I(yè)有限責(zé)任公司的黃勇等人公開了一種石英砂尾礦的加工方法，處理過(guò)的石英砂尾礦中二氧化硅含量高達(dá)99.9％以上、三氧化二鐵含量小于22ppm，達(dá)到了高純石英砂的標(biāo)準(zhǔn)。主要包括以下步驟：

初步粉碎石英砂尾礦顆粒，并挑選80～110目的顆粒；

在每噸尾礦中加入20～30g氧化鈉固體，攪拌均勻，煅燒；

往煅燒后的石英砂尾礦上噴水，之后石英砂裂開并且沖去尾礦表面生成的雜質(zhì)；

將石英砂尾礦浸泡在含有2,2’聯(lián)吡啶的羥基乙酸溶液中，將石英砂尾礦過(guò)濾出來(lái)；酸洗溶液中2,2’聯(lián)吡啶的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2wt％～4wt％，羥基乙酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt％～8wt％，2,2’聯(lián)吡啶與羥基乙酸的質(zhì)量比為1∶2～2.2；

先用弱堿性水溶液沖洗石英砂尾礦，即得到對(duì)石英砂尾礦的加工提純產(chǎn)品。

3金屬尾礦再利用制備高純石英砂

除了高嶺土尾礦、石英尾礦再利用制備高純石英砂之外，有些金屬尾礦也可以用來(lái)嘗試制備高純石英砂。如石英脈型金礦是河南省主要的金礦礦床類型之一，相關(guān)礦山尾礦的主要成分是石英。尾礦中石英的含量高，且量大，具有回收石英精礦的資源基礎(chǔ)。通過(guò)相關(guān)的工藝技術(shù)，可以回收金礦山尾礦中的石英。王江飛采用磁選-脫泥-硫酸法工藝流程回收新疆某金礦尾礦中的石英，獲得的石英精礦可達(dá)到玻璃及陶瓷原料三級(jí)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；山東省通過(guò)技術(shù)革新，從石英脈型金尾礦中選出了合格的石英精礦。

鐵尾礦中石英與鐵礦物連生，石英礦物的包裹體、鮞狀結(jié)構(gòu)較少，顆粒較大，可以充分回收利用其中的石英制備高純石英砂，實(shí)現(xiàn)尾礦的高附加值利用。對(duì)鐵尾礦進(jìn)行高純石英砂提取需要物理選礦、化學(xué)選礦、粉體表面處理等多種工藝結(jié)合，目前主要采用磨礦一弱磁選一強(qiáng)磁選一浮選一整形磨一深加工酸洗處理一表面改性處理工藝，提取的高純石英砂Si02品位99.9％以上、白度94.0％以上，達(dá)到高品質(zhì)石英砂標(biāo)準(zhǔn)。

4小結(jié)

由于缺少可利用性評(píng)價(jià)，從嚴(yán)格意義上我國(guó)沒(méi)有專門生產(chǎn)高純石英原料的礦山，每年需從他國(guó)進(jìn)口大量高純石英砂、原料礦石及高端石英制品。除了進(jìn)一步勘察發(fā)掘高純石英原料礦，有關(guān)高純石英砂的制備技術(shù)，相關(guān)尾礦再利用制備高純石英砂的研究值得進(jìn)一步加強(qiáng)，打破高純石英砂進(jìn)口渠道多年來(lái)依賴國(guó)外的境況。