[发明专利]一种伴生黄铁矿石英砂岩的清洁提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及浮法玻璃生产原料的加工领域，具体涉及一种以伴生黄铁矿石英砂岩的清洁提纯工艺，采用无介质擦洗工艺和螺旋重选提纯工艺，对伴生黄铁矿的石英砂岩进行提纯加工，可以满足用伴生黄铁矿的石英砂岩加工浮法玻璃用石英砂的工艺要求。

背景技术

石英砂岩是源区岩石经风化、剥蚀、搬运在盆地中堆积形成。石英砂岩由石英碎屑和填隙物两部分构成，其石英碎屑含量达95％以上，来源于各种岩浆岩、沉积岩和变质岩，伴生矿物为长石、云母和粘土矿物，胶结物主要为硅质胶结。石英砂岩是玻璃、陶瓷、铸造和其它工业用石英砂硅质矿物原料的主要来源。由于石英砂岩含伴生矿物和胶结物等杂质，一般须经过选矿提纯后才能为工业所利用。近年来，玻璃工业和新能源产业发展很快，石英砂用量不断增加，生产的浮法玻璃用石英砂存在很大缺口，远不能满足经济社会发展及战略性新兴产业的需要。

1、伴生黄铁矿的石英砂岩矿特点 

伴生黄铁矿的石英砂岩矿床的矿石储量十分巨大，由于缺乏有效提纯技术，从上世纪60年代发现以来，一直未能得到开发利用。为此，我们首先开展了该矿的工艺矿物学研究，结果表明：该矿是一种硅泥质中粒含长石石英砂岩；原矿以石英为主，粒径范围0.154～0.6mm(28目～100目)；同时含少量或微量其它杂质矿物，主要是黄铁矿等；对矿石质量影响较大是黄铁矿和粘土矿物，它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间；原矿SiO₂含量为94.38％，Al₂O₃含量为2.68％等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石等矿物中；Fe₂O₃含量为0.23％主要来源于黄铁矿，也有部分来源于粘土矿物。

2、黄铁矿的性质

黄铁矿是铁的二硫化物，化学成分是FeS₂。纯黄铁矿中含有46.67%的铁和53.33%的硫。其晶体属等轴晶系。常有Co、Ni类质同像代替Fe，形成FeS₂—CoS₂和FeS₂—NiS₂系列。晶体完好，常呈立方体和五角十二面体，较少为八面体晶形。主要单形：立方体，五角十二面体，八面体及偏方复十二面体。晶面上常见三组互相垂直的条纹，为立方体和五角十二面体的聚形纹。双晶主要依(110)和(111)形成，依(110)形成穿插双晶。集合体呈粒状、致密块状、浸染状或球状。

黄铁矿颜色为浅黄铜黄色，表面常具黄褐色锖色，条痕绿黑或褐黑，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达到6~6.5。比重4.9~5.2。性脆。黄铁矿是半导体矿物，具有弱导电性。在热的作用下，所捕获的电子易于流动，并有方向性，形成电子流，产生热电动势而具热电性。黄铁矿可经由岩浆分结作用、热水溶液或升华作用中生成，也可产于火成岩、沉积岩中。在地表条件下易风化为褐铁矿。

黄铁矿分布广泛，在很多矿石和岩石中包括煤中都可以容易发现黄铁矿。一般呈黄铜色立方体。黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。我国一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料。但当黄铁矿以微量形式存在时就是有害的，对矿石的品质有较大的影响。因此，怎样清洁去除黄铁矿的研究具有重要的经济和社会意义。

3、黄铁矿的选矿提纯技术

采用伴生黄铁矿的石英砂岩矿作为原料加工浮法玻璃用砂中，清洁去除黄铁矿是一份很艰苦的工作。结合以前选矿界的经验可知，去除黄铁矿是比较困难的。根据黄铁矿的物理性质可知，黄铁矿是弱磁性，通过磁选不能有效地去除。根据黄铁矿的化学性质可知，采用酸碱法并不太合适，会造成环境的污染及污水的处理问题。还有浮选和重选等方法：（1）浮选，根据资料记载，有乙基黄药、丁基黄药等多种试剂作为黄铁矿的捕收剂，与2#油等发泡剂配合使用，可以将黄铁矿从石英砂岩原料中浮选出来，但是浮选后的后续处理作业十分复杂，而且浮选作业必须在酸性条件下完成，不但增加了生产成本且对环境影响较大，不易采用；（2）重选，黄铁矿比重为4.9~5.2，比石英砂的比重大，可以通过重选的工艺将其去除。重选作业可以采用塔式螺旋溜槽进行选别。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有提纯方法存在的效果差的缺陷，提供一种伴生黄铁矿的石英砂岩的清洁提纯方法。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

1、一种伴生黄铁矿石英砂岩的清洁提纯方法，采用以伴生黄铁矿的石英砂岩为原料，其特征在于包括以下步骤：