專利名稱：一種由硅砂分離長石和石英的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硅砂的選礦方法，特別是一種由硅砂分離長石和石英的方法，尤
其適用于分離長石單礦物？6302含量> 0。 1%硅砂的分離。
背景技術：
我國硅砂大部分是長石與石英混雜共生，其中Si02含量低^1203和Fe203含量高，不能滿足工業(yè)，尤其是浮法玻璃工業(yè)對石英原料純度的要求。長期以來，技術人員一直認為分離長石和石英的最有效方法是浮選法，目前國內使用的浮選方法有三種氫氟酸浮選法、無氟浮選法、堿性介質中浮選硅砂新工藝。 氫氟酸浮選法是采用氫氟酸或氟化物做長石的活化劑。該方法的長石和石英分選性好，指標穩(wěn)定，可以獲得高質量的石英砂和長石副產品。但因廢水中含有高濃度的氟離子，在排放時對環(huán)境嚴重污染，雖然對浮選廢水處理后再排放，可以達到國家《污水綜合排放》GB8978-1996標準，但由于排放廢水量很大，處理費用高，增加了生產成本，并且酸性環(huán)境中設備腐蝕嚴重，因此，限制了該方法的應用。 無氟浮選法是為了解決氫氟酸法對環(huán)境污染而發(fā)明的。該方法使用硫酸，不用氫
氟酸，解決了氫氟酸浮選法氟離子對環(huán)境的污染問題。但其長石、石英的分選性不如氫氟酸
法，藥劑用量大、藥劑價格高、酸性環(huán)境中設備腐蝕嚴重，影響了其推廣和應用。 堿性介質中浮選硅砂新工藝是在堿性介質中浮選分離長石和石英，選用新的藥
劑，降低了藥劑費用，解決了環(huán)境污染和酸對設備的腐蝕問題。但該方法仍存在長石、石英
分選性指標不佳的問題，特別是對于某些地域的硅砂，長石與石英的分選性更差，其應用和
推廣有一定的局限性。 直到目前為止，對含長石的硅砂的分選方法通常只是進行水洗、脫泥、分級等簡單處理，硅砂中鐵、鋁含量仍然很高。浮法玻璃行業(yè)只好以砂巖作主要硅質原料，再加上少量的含長石的硅砂或長石，由于砂巖過粉碎的超細粉多，再加上簡單選礦處理的硅砂中的鐵、鋁含量高，浮法玻璃的重量難以提高。

發(fā)明內容
為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種無環(huán)境污染及設備腐蝕，分選效果好，成本及能耗低，且操作簡單易行的由硅砂分離長石和石英的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種由硅砂分離長石和石英的方法，其特點為將含有長石和石英的硅砂送入干式磁選機，利用該干式磁選機內設的磁輥對其進行分選，所述硅砂粒徑為0. 074 2. 0mm 上述的干式磁選機磁輥的表面磁場強度至少為0. 2特斯拉，最佳設定為0. 2 3特斯拉。其分選的物料直接落入預設的料區(qū)內，該料區(qū)根據分離后物料的落入點設置，可以采用擋板圍擋，也可以設置為落料倉，該落料倉可依據物料的落入點套正其放置的為遏制，落料倉可以根據物料磁選要求設置為單斗、雙斗或三斗。
為了提高石英的分選精度，在上述的雙斗或三斗落料倉中間的分隔板上方安裝有
一向上延伸的隔離板，隔離板可與分隔板底部固定聯(lián)接，也可以在隔離板底部與分隔板頂
端安裝一固定轉軸，隔離板可根據物料的落入以垂直方向為基準線，左向O。 -90°或右向0° -90°范圍內轉動。 為了保證干式磁選機的磁選效果，根據需要，對上述的硅砂原礦還可在分選前進行預處理，其具體步驟為1)進行粗顆粒物料的篩選及細粒物料的脫除，其中，粗顆粒物料篩選的篩選孔尺寸為0. 10mm-2. 0mm ;細粒級物料的分級粒度為0. 074-0. 50mm :2)將步驟1)篩選后的物料進行干燥，其干燥后該物料含水量《3% 3)將步驟2)的物料冷卻至8(TC以下。 上述的干燥可采用烘干或自然晾干，烘干設備及烘干溫度可根據不同物料的不同要求及用途確定。 本發(fā)明中的磁輥通過單機及其變速裝置提供的動力直接轉動，也可以單機及其變
速裝置驅動從動輥，從動輥帶動磁輥轉動，磁輥轉速一般為10-500r/min。 本發(fā)明的工作原理為由于硅砂萬惡顆粒狀的砂粒，其中所含的石英和長石雖然
均屬于非磁性礦物，但是石英和長石所含雜質元素的含量不同，在磁場中受到的磁力仍存
在差異，通過轉動的磁輥時，石英與長石顆粒在其加速度、重力、磁力的合力作用下，形成不
同的運動軌跡，石英與長石顆粒在其加速度、重力、磁力的合力作用下，形成不同的運動軌
跡，落入不同的料區(qū)。沒有磁力或受磁力小的石英顆粒沿磁輥轉動方向拋到遠離磁輥的位
置；受磁力大的長石顆粒則落入離磁輥近的位置。通過調節(jié)磁輥的轉速或隔離板角度，分離
出高質量的石英精砂與長石礦。 本發(fā)明采用上述技術方案，其有益效果如下1)硅砂磁選前處理工藝簡單，易于操作，經篩選及分級處理后的硅砂經輸送皮帶送入磁選機，通過轉動的磁輥時。磁輥所具有的磁場強度，使原本具有磁性差異的石英與長石，沿不同拋物線下落，通過選擇不同拋物線下落的物料，得到不用純度的石英砂，分選出的石英砂Si02含量最高可達到99. 90% ;2)本發(fā)明改變了長期以來本行業(yè)對硅砂所采用的傳統(tǒng)的分選方式，克服了干式磁選方式不能分離硅砂的技術偏見，首次通過干式磁選方式實現(xiàn)了硅砂中長石和石英的分離。3)本發(fā)明采用干式磁選方式，不使用化學藥劑，尤其是氫氟酸或氟化物，避免了環(huán)境污染，也避免了化學藥劑對設備腐蝕的問題，減少了設備投入，降低加工成本，降低了能源消耗，經濟實用，易于推廣實施。


圖1為本發(fā)明物料進入干式磁選機的分離走向示意圖 圖2為干式磁選機輸送皮帶于磁輥、磁輥于變速電機相互間的結構關系示意圖
具體實施例方式
本發(fā)明是一種由硅砂分離長石和石英的方法，具體講是將含有長石和石英的硅砂送入干式磁選機，利用該干式磁選機內設的磁輥對其進行分選，所述硅砂粒徑為0.074-2mm。 上述的干式磁選機磁輥的表面磁場強度至少為0. 2特斯拉，最佳設定為0. 2 3特斯拉。上述分選的物料直接落入預設的料區(qū)內，該料區(qū)根據分離后物料的落入點設置，可以采用擋板圍擋，也可以設置為落料倉，該落料倉可依據物料的落入點調整其放置的為位置，落料倉可以根據物料磁選要求設置為單斗、雙斗或三斗。 為了提高石英的分選精度，在上述的雙斗或三斗落料倉中間的分隔板上方安裝有一向上延伸的隔離板，隔離板可與分隔板底部固定聯(lián)接，也可以在隔離板底部與分隔板頂端安裝一固定轉軸，隔離板可根據物料的落入以垂直方向為基準線，左向O。 -90°或右向0° -90°范圍內轉動。 為了保證干式磁選機的磁選效果，根據需要，對上述的硅砂原礦還可在分選前進行預處理，其具體步驟為1)進行粗顆粒物料的篩選及細粒物料的脫除，其中，粗顆粒物料篩選的篩選孔尺寸為0. 10mm-2. 0mm ;細粒級物料的分級粒度為0. 074-0. 50mm :2)將步驟1)篩選后的物料進行干燥，其干燥后該物料含水量《3% 3)將步驟2)的物料冷卻至8(TC以下。 上述的干燥方式可采用烘干或自然晾方式干，烘干設備及烘干溫度可根據不同物料的不同要求及用途確定。 本發(fā)明中的磁輥通過單機及其變速裝置提供的動力直接轉動，也可以單機及其變速裝置驅動從動輥，從動輥帶動磁輥轉動，磁輥轉速一般為10-500r/min。為了提高硅砂的篩選效果，對原始集塊含雜質較多的硅砂還可以進行水選篩分，脫除貝殼、礫石、草木等雜質，粗選的篩孔尺寸為l-10mm;為可提高合格粒級硅砂的產率，對于粗顆粒含量超過10%的硅砂增加磨礦工序，磨礦設備采用棒磨機或球磨機，經過磨礦后的硅砂物料再進行步驟1)的篩分除去粗顆粒，篩分設備可以選用滾筒篩或振動篩或六角篩；脫除細粒級物料的處理，可以選用水力旋流器或洗砂機；步驟2)的干燥工藝，是將脫除細顆粒后的硅砂物料在天然條件下晾干；也可以置于干燥設備中烘干，步驟3)烘干后將物料，為保證物料進入干式磁選機后，其所帶的高溫對干式磁選機產生破壞，在物料進入干式磁選機之前，必須要將物料冷卻，冷卻溫度至80以下；將經干燥及冷卻后的物料由給料機送入干式磁選機內，經輸送皮帶送至磁輥上，所選用的干式磁選機磁輥表面的磁場強度至少為0. 2特斯拉，最佳的磁輥表面磁場強度設定為0. 2-3特斯拉，通過調節(jié)電機及其變速裝置，確定其驅動磁輥的轉鼓速度；由于硅砂為顆粒狀的砂粒，其中所含的石英與長石均為非磁性物料，經過轉動的磁輥時，磁輥表面所具有的強磁場，使具有磁性差異的石英與長石在磁場的影響下按照不同的運動軌跡拋出，因其自身的重力順其運動軌跡落入指定地點。沒有磁力或受磁力小的石英顆粒沿磁輥轉向拋到磁輥的下方離磁輥遠的位置；受磁力大的長石顆粒則落入離磁輥近的位置，這樣，石英于長石因其自身所具有的磁性差異，在一磁場中的運動軌跡不同而最終實現(xiàn)了石英于長石兩種物料的分離。 在干式磁選機物料的落入點，還可以根據石英和長石在磁場中表現(xiàn)出不同的運動軌跡，選擇設置落料倉，落料倉可設置成單倉，專門接收落入的石英精砂；也可收落下的長石礦，離磁輥遠的落料倉接收落下的石英精砂；為了提高石英精砂的產率，還可以在雙倉之間的分隔板上方安裝有一個以固定軸為中心可以轉動的隔離板，該隔離板可設計成以固定點為中心，以垂直方向為基準線，右向轉動O。 -90°角或者左向轉動0。 -90°角的范圍內調整該隔離板，通過調整隔離板得到高質量的石英精砂。 具體分離流程如圖1所示，本發(fā)明的硅砂物料經一給料機進入干式磁選機的傳輸皮帶2上，磁輥3帶動傳輸皮帶2，分離出的石英在傳輸皮帶2上沿其拋物軌道線2-1落入落料倉4的精礦倉4-1中，分離出的長石沿其拋物軌道線2-2落入落料倉4的長石倉4-2中，落料倉4的精礦倉4-1與長石礦倉4-2之間夾設的分隔板上端由一轉軸連接一隔離板5. 如圖2所示，干式磁選機的傳輸皮帶2套設于磁輥3與從動輥上，磁輥3由變速電機6驅動，帶動從動輥轉動，硅砂經表面磁場強度設定為0. 2-3特斯拉的磁輥3表面分離后，分別落入磁輥3下面設置的落料倉中 以下通過幾個具體實施例對本發(fā)明的方法作進一步的詳細描述
實例1 : 第一步選用松散的顆粒狀硅砂物料，其化學成分為Si0293. 91%、 Al2033. 30%、Fe2030. 21 % ;將其顆粒物料進行篩選，其篩孔尺寸為0. 5mm ;第二步將篩下物料用水力旋流器脫除小于0. 2mm的細粒級；第三步將經脫除處理后的0. 2-0. 5mm的硅砂物料自然
晾干，干燥后的含水量為2% ;第四步將上述步驟處理后的物料送入干式磁選機進行磁
選，所用的干式磁選機采用通用的干式磁選機，干式磁選機的磁輥轉速設定為130r/min，磁輥的表面磁場強度設定為3特斯拉；經磁選后的精礦產率為48. 52%，其化學成份為Si0299 . 90 % 、 Fe2030. 0026 % 。
實例2 : 第一步先對硅砂的原始集塊進行水洗篩分，脫除貝殼、礫石、草木等雜質，篩孔尺寸為10mm ;對硅砂進行磨礦，磨礦設備采用棒磨機；經過磨礦后的硅砂物料的化學成份為
Si0293 . 91%、 Al2033. 31 %、 Fe2030. 20% ;將其物料進行粗顆粒篩選，篩孔尺寸設為2. Omm ;第二部將篩下物料用水力旋流器脫除小于0. 5mm的細粒級；第三部將經脫除處理后的0. 5-2. Omm的硅砂物料置于干燥箱中，在IO(TC溫度下烘干，烘干后的含水量為1%，烘干后將物料冷卻至6(TC;第四步經上述步驟處理后的物料送入通用的干式磁選機內進行磁選，其磁輥轉速設定為500r/min，磁輥的表面磁場強度設定為1. 0特斯拉；經磁選后的精礦產率為74. 52 % ，其化學成份為Si0297. 80 % 、 A12031. 12 % 、 Fe2030. 09 % 。
實例3 : 第一步先對硅砂的原始集塊進行水洗篩分，脫除貝殼、礫石、草木等雜質，篩孔尺寸為lmm ;對硅礦進行磨礦，磨礦設備采用棒磨機；經過磨礦后的硅砂物料的化學成份為
Si0293. 1%、 Al2033. 30%、 Fe2030. 21 % ;將其物料進行粗顆粒脫除，篩孔尺寸為0. 35mm ;第二部將篩下物料用水力旋流器脫除小于0. 074mm的細粒級；第三部將經脫除處理后的0. 074-0. 35mm的硅砂顆粒物料自然晾干；干燥后的含水量為3%滯四步將干燥后的物料送入通用的干式磁選機內進行磁選，其磁輥轉速設定為10r/min，磁輥的表面磁場強度設定為0. 2特斯拉；經磁選后的精礦產率為82. 52%，其化學成份為Si0296. 00%、 Al2032. 08%、Fe2030. 10%。
實例4 : 第一步選用松散的顆粒狀硅砂物料，其化學成份為Si0293. 91%、 Al2033. 30%、Fe2030. 21 % ;將其物料進行篩選，其篩孔尺寸為0. 7mm ;第二步將篩下物料用水力旋流器脫除小于O. lmm的細粒級；第三步經經脫除處理后的0. 1-0. 7mm的硅砂物料自然晾干；干
燥后的含水量為3% ;第四步經上述步驟處理后的物料送入通用的干式磁選機進行磁選，設干式磁選機的磁輥轉速為130r/min，磁輥的表面磁場強度設定為0. 5特斯拉；經磁選后的精礦產率為76. 52 % ，其化學成份為Si0296. 80 % 、 A12031. 66 % 、 Fe2030. 095 % 。
實例5 : 第一步先對硅砂的原始集塊進行水洗篩分，脫除貝殼、礫石、草木等雜質，篩孔尺寸為10mm ;對硅砂進行磨礦，磨礦設備采用棒磨機；經過磨礦后的硅砂物料的化學成份為
Si0293 . 91%、A12033. 30%、Fe2030. 21 % ;將其顆粒物料進行篩選，其篩孔尺寸設定為0. 6mm ;
第二步將篩下物料用水力旋流器脫除小于0. 1mm的細粒級；第三步將脫除處理后的O. 1-0. 6mm的硅砂物料置于干燥箱中，在IO(TC溫度下烘干，烘干后的含水量為O. 3%，烘干后將物料冷卻至79t:;第四步經上述步驟處理后的物料送入通用的干式磁洗機進行磁選，干式磁洗機磁輥的轉速設定為260r/min，磁輥的表面磁場強度設定為3特斯拉；經磁選后的精礦產率為40. 22 % ，其化學成份為Si0299. 00 % 、 A12030. 49 % 、 Fe2030. 06 % 。
實例6 : 第一步將硅砂物料直接送入通用的干式磁選機進行磁選，干式磁選機磁輥的轉速設定為260r/min，磁輥的表面磁場強度設定為1. 0特拉斯；經磁選后的精礦產率為78. 22 % ，其化學成份為Si029 7 . 8 % 、 A12031. 49 % 、 Fe2030. 086 % 。 上述實例1-6中，通用的干式磁選機為市場上可選購到的設備，所選用的干式磁選機可根據物料分離的需要對落料區(qū)進行改裝，在磁輥斜下方可以設置一落料倉，落料倉可以設置為一斗或雙斗或三斗，分別落入分離后的石英與嘗試；同時，為了提高石英的分離純度，在雙斗或三斗落料倉中間隔板上方還可以安裝有一隔離板，該隔離板可以設計成以落料倉入口處的中心為固定點，以垂直方向為基準線，右向轉動O。 -90°角的范圍內調整該隔離板。
權利要求
一種由硅砂分離長石和石英的方法，其特征在于將含有長石和石英的硅砂送入干式磁選機，利用該干式磁選機內設的磁輥對硅砂進行分選，所述硅砂粒徑為0.074-2.0mm。
2. 如權利要求1所述的分離長石和石英的方法，其特征在于所述磁輥的表面磁場強度至少為0. 2特斯拉，所述分選后的物料直接落入預設的料區(qū)內。
3. 如權利要求2所述的分離長石和石英的方法，其特征在于所述料區(qū)為一落料倉，該落料倉位與所述干式磁選機磁輥機磁輥的下方，所述落料倉設置為單斗、雙斗或三斗中的一種。
4. 如權利要求3所述的分離長石和石英的方法，其特征在于所述雙斗或三斗落料倉中間分隔板上方安裝有一向上延伸的隔離板。
5. 如權利要求4所述的分離長石和石英的方法，其特征在于所述隔離板底部與所述分隔板頂端通過一固定轉軸連接，其隔離板以垂直方向為基線，繞該轉軸左向O。 -90°或右向0° -90°范圍內調整。
6. 如權利要求1或2或3或4或5所述的分離長石和石英的方法，其特征在于所述磁輥表面的磁場強度為0. 2-3特斯拉。
7. 如權利要求1或2或3或4或5所述的分離長石和石英的方法，其特征在于對所述分選前的硅砂進行預處理，其具體步驟為1)進行粗顆粒特料的篩選及細粒級物料的脫除，其中，粗顆粒物料篩選的篩孔尺寸設置為0. 10mm-2. 0mm ;細粒級物料的分級粒度設置為0. 074-0. 50mm ;2)將步驟1)篩選后的物料進行干燥，其干燥后物料含水量《3% ;3)將步驟2)干燥后的物料冷卻至8(TC以下。
8. 如權利要求7所述的分離長石和石英的方法，其特征在于步驟2)所述的干燥為烘干或自然晾干。
9. 如權利要求8所述的分離長石和石英的方法，其特征在于所述磁輥表面的磁場強度為0. 2-3特斯拉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由硅砂分離長石和石英的方法，其特征在于將含有長石和石英的硅砂送入干式磁選機對其進行分選，所述硅砂粒徑為0.074-2.0mm。該方法工藝得簡單，硅砂通過轉動的磙輥時，利用石英與長石的磁性差異，分離物料沿不同的運動軌跡拋出，有效分離出硅砂中的石英、長石于雜質，提高其硅砂的SiO2含量，降低Fe2O3含量，石英的SiO2含量最高可達99.9％；且無環(huán)境污染及容器腐蝕問題，成本低，能源消耗低，易于推廣實施。
文檔編號C01B33/20GK101767791SQ20081024321
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權日2008年12月26日
發(fā)明者張鳳凱, 徐騰 申請人:江蘇省凱達石英有限公司