[发明专利]一种石英砂选矿深度提纯方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种石英砂选矿深度提纯方法，利用加温状态下H₂SO₄与石英中普遍存在的含铁杂质矿物的快速反应生成可溶于水的Fe₂（SO₄）₃或FeSO₄而被除去。

背景技术

石英（砂）是一种重要的工业矿物原料，广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、建筑、电工电子、航空航天等领域，其中Fe₂O₃含量是影响石英砂产品质量及其使用价值的关键因素。伴随科技的发展和社会的进步，电工电子、半导体、航空航天等高科技领域对石英品质的要求越来越高，对高纯（低铁）石英砂的需求量在不断增加，而优质的石英矿资源正在日益枯竭。石英砂的常规选矿提纯方法有分级、脱泥、磁选、重选、浮选等工艺，但一般只能分离单体解离的含铁矿物，残留在石英砂表面及裂隙中的赤、褐铁矿、氧化铁薄膜，含铁的石英矿物连生体等是影响高纯石英砂Fe₂O₃含量降低的关键，因此，解决上述问题对推动石英砂选矿深度提纯技术，实现石英矿资源的高级合理利用，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有的石英砂选矿深度提纯方法存在的石英砂含铁量较高的缺陷，提供的一种石英砂选矿深度提纯方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种石英砂选矿深度提纯方法，其特征在于包括以下步骤：

a、石英砂在酸煮擦洗机的擦洗过程中，加入重量浓度为15～60%的硫酸溶液进行酸煮，石英砂和硫酸溶液的重量比为25～65%，酸煮温度为50～135℃，酸煮时间为20～90min，将石英砂机械擦洗和酸煮有机结合，实现硫酸和石英砂中含铁矿物的快速反应；

b、酸煮后，通过过滤将石英砂和滤液分离，滤液可以循环使用，石英砂经清洗后得到Fe₂O₃含量合乎要求的产品。

本发明的方法还可应用于长石以及其它非金属矿物的除铁提纯。

本发明的技术方案中，所述的酸煮擦洗机可以是公知的擦洗机，只要耐酸就可以。所述的酸煮，即加热酸溶液及石英砂混合液。

本发明主要利用石英中含铁杂质矿物在加温状态下与硫酸快速反应生成可溶于水的硫酸亚铁或硫酸铁（反应如下）：

（赤铁矿）Fe₂O₃＋H₂SO₄＝Fe₂（SO₄）₃＋H₂O

（菱铁矿）FeCO₃＋H₂SO₄＝FeSO₄＋CO₂＋H₂O

（磁铁矿）Fe₃O₄＋4H₂SO₄＝Fe₂（SO₄）₃＋FeSO₄＋4H₂O

（褐铁矿）2FeO（OH）.nH₂O＋3H₂SO₄＝Fe₂（SO₄）₃＋（n＋4）H₂O等。

而石英不与硫酸反应且不溶于水，因此将石英和含铁矿物分离。该酸煮工艺首先在高温状态下将机械擦洗和酸浸进行有机结合，快速溶解石英砂中、石英砂表面及晶体裂隙中的含铁矿物；然后通过过滤和清洗，有效降低石英砂中的Fe₂O₃含量；

本发明的有益效果

1、本工艺可用于高纯（低铁）石英砂的深度提纯，实现常规选矿方法无法达到的目标，降低了对高品质硅质资源的依赖程度，提高了石英砂产品的利用价值；

2、扩充了石英砂选矿深度提纯方法，推动行业技术进步；

3、本工艺也可应用于石英细（尾）砂和长石等非金属矿选矿提纯领域。

具体实施方式：

本发明通过下表所列实施例对本发明作详细说明。

实施例一览表