專利名稱：一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非金屬礦物加工領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，降低石英砂中含元素鐵鋁金屬雜質(zhì)礦物，制備精制石英砂的方法。
背景技術(shù)：
隨著全球戰(zhàn)略性低碳節(jié)能技術(shù)的強(qiáng)勁需求，以太陽(yáng)能為代表的新能源、新材料的研究開(kāi)發(fā)迫切需要高純石英作為基礎(chǔ)材料。高純石英是一種用途極為廣泛的功能性材料， 太陽(yáng)能晶硅電池、石英坩堝、集成電路板、電子封裝材料、光導(dǎo)纖維、液晶顯示器、激光、硅淀、娃棒、娃片、單晶娃、多晶娃、航空航天(視屏窗、火箭噴頭等)、國(guó)防車(chē)工(導(dǎo)彈頭、激光武器、高空偵察機(jī)光學(xué)玻璃等)、核動(dòng)力能源儲(chǔ)存玻璃(防輻射)、高溫玻璃、化工等高技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用高純乃至超高純石英作為不可替代的關(guān)鍵功能性材料。然而高純石英不僅受制于石英選礦深加工技術(shù)，而且與石英礦物天然晶體結(jié)構(gòu)的差異也密切相關(guān)。石英砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2, 應(yīng)用范圍甚廣，一般可用于玻璃原料、陶瓷輔料、冶金助劑、電器絕緣填料、研磨介質(zhì)、涂料添加劑、建筑砂漿、混凝土合料、機(jī)械鑄造、金屬表面處理、油水過(guò)濾、油井加壓以及醫(yī)療等領(lǐng)域。高純石英砂更是電子核心器件、光導(dǎo)通訊材料、太陽(yáng)能晶硅電池、光學(xué)玻璃、高溫玻璃、激光、軍工等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不可缺少的原料。天然石英砂含有一些其它雜質(zhì)礦物，其中含鐵元素的雜質(zhì)礦物有針鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、磁黃鐵礦、電氣石、角閃石、黑云母等。這些含鐵雜質(zhì)或鑲嵌于石英顆粒中，或附于石英表面。由于這些含鐵鋁等金屬雜質(zhì)元素的存在影響了石英砂的工業(yè)品質(zhì)和使用價(jià)值。例如在玻璃生產(chǎn)中，對(duì)玻璃的熔制過(guò)程中的熱力學(xué)性質(zhì)和玻璃成品的透光性以及外觀都產(chǎn)生重要影響。因此，提高石英砂的品位，降低鐵、鋁等金屬雜質(zhì)元素的含量就顯得非常重要。在石英砂工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是將脈石英巖破碎、水洗脫泥、磨礦、分級(jí)、磁選、浮選、焙燒、水淬、精選成高純石英砂。特別是浮選常采用有氟強(qiáng)酸工藝，氟離子和強(qiáng)酸不僅對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，而且工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的污染和治理都帶來(lái)問(wèn)題。因此，對(duì)儲(chǔ)量豐富的脈石英資源，研究一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選制備高純石英的新技術(shù)意義十分重大。常規(guī)的石英砂浮選一般有氫氟酸法與硫酸法。在氫氟酸法中所用的活化劑與pH 調(diào)整劑為氫氟酸，雖然選擇性好，但后期的氟離子處理及二次污染問(wèn)題較難解決；硫酸法浮選工藝最大優(yōu)點(diǎn)是避免了使用對(duì)環(huán)境有破壞性作用的氟離子，生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定，但強(qiáng)酸對(duì)選礦設(shè)備和腐蝕作用也不容忽視，對(duì)浮選設(shè)備有較高要求。無(wú)氟無(wú)酸法是在自然PH值下，通過(guò)陰陽(yáng)離子捕收劑進(jìn)行浮選，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，但由于在嚴(yán)格控制預(yù)處理的情況下才能達(dá)到分離礦物的目的，若預(yù)處理控制不好，浮選指標(biāo)波動(dòng)很大，而且現(xiàn)有無(wú)氟無(wú)酸浮選法存在的分選性不好、藥劑用量大、生產(chǎn)成本高等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單，藥劑用量少，生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好的無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，能夠除含鐵、鋁的金屬雜質(zhì)礦物，制備高純石英。為解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，它包括以下步驟(1)預(yù)處理將石英砂進(jìn)行磨礦和篩分，制備成6(Γ140目石英砂，然后進(jìn)行擦洗和磁選，烘干；(2) 浮選用水將預(yù)處理后的石英砂調(diào)節(jié)到礦漿濃度為2(T24wt%，采用陰陽(yáng)離子兩段反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，一段浮選中，用lOOg/tlOOg/t的硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到Γ5 并充氣攪拌，加入40g/t^80g/t陽(yáng)離子捕收劑并充氣攪拌(表示每噸預(yù)處理后的石英砂中加入40g ^SOg陽(yáng)離子捕收劑)，再加入60g/r75g/t的起泡劑，攪拌并刮泡；二段浮選中， 用200g/r300g/t的碳酸鈉將一段浮選后的礦漿調(diào)節(jié)pH值為擴(kuò)10并充氣攪拌，加入80g/ t"l50g/t陰離子捕收劑并充氣攪拌，再加入60g/r75g/t的起泡劑，攪拌并刮泡；(3)用水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾烘干得到石英砂精礦。按上述方案，所述的石英砂是脈石英巖粗加工的石英砂，其中二氧化硅的含量大于等于95. 0wt%,金屬雜質(zhì)元素鐵的含量小于100 μ g/g、雜質(zhì)元素招的含量小于50 μ g/g。按上述方案，所述的陽(yáng)離子捕收劑為丙撐二胺，丙撐二胺為N-十二烷基-1，3-丙撐二胺(即十二烷基丙撐二胺)或者N-十四烷基-1，3-丙撐二胺(即十四烷基丙撐二胺)或者N-十八烷基-1，3-丙撐二胺(即十八烷基丙撐二胺)中的一種。按上述方案，所述的陰離子捕收劑為組合捕收劑，由質(zhì)量比為4 1的石油磺酸鈉和辛基羥肟酸組成。按上述方案，所述的起泡劑為松醇油。按上述方案，所述的磨礦的操作過(guò)程是按照石英砂與球磨介質(zhì)的質(zhì)量比例I: (2-5)，在形星式球磨機(jī)的每個(gè)轉(zhuǎn)筒中加入石英砂物料及球磨介質(zhì)，轉(zhuǎn)速為1380r/mim，磨礦時(shí)間4iTlOS，磨礦過(guò)程為干磨，用以解離雜質(zhì)礦物。按上述方案，所述的篩分采用高頻振篩，雙層篩，篩孔尺寸為60目、140目，篩分的方法為濕篩。按上述方案，所述的擦洗為用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至40飛0被％進(jìn)行擦洗，擦洗時(shí)間3min 6min,摩擦并清潔石英表面。按上述方案，所述的磁選為高梯度磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 6^0. 9T，流速為O. 6^1. Om/
So按上述方案，所述的水為去離子水。按上述方案，所述的烘干是在溫度80°C 105°C的條件下電加熱紅外輻射烘干。與傳統(tǒng)的浮選工藝比較，本發(fā)明的有益效果是第一，本發(fā)明浮選中所用到的石英砂原料是脈石英巖經(jīng)過(guò)檢選、破碎、磨礦、分級(jí)、除鐵等工序制備成的純度較高的石英砂， 在制定浮選工藝流程時(shí)主要考慮除含鐵、鋁的金屬雜質(zhì)礦物，所用捕收劑的劑量小，常溫生產(chǎn)、而且生產(chǎn)成本低，工藝處理過(guò)程簡(jiǎn)單，石英砂純度高、鐵、鋁含量低；第二，利用陰陽(yáng)離子的捕收特性差異和相互作用機(jī)理，采用了陰離子捕收劑辛基羥肟酸與石油磺酸鈉作為組合捕收劑技術(shù)，并輔以陽(yáng)離子捕收劑丙撐二胺為輔助捕收劑的二段陰陽(yáng)離子反浮選法，實(shí)現(xiàn)選擇性捕收的目的；第三，礦漿酸度為弱酸性，少量的硫酸，減輕對(duì)選礦設(shè)備的腐蝕；第四， 浮選過(guò)程中沒(méi)有引入F離子，避免了有氟強(qiáng)酸浮選廢水處理帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題，生產(chǎn)環(huán)境友好。因此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益三者統(tǒng)一，是一種資源節(jié)約、環(huán)境友好型新工藝。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但不限于所列具體實(shí)施方式
。下述實(shí)施例中起泡劑松醇油、陽(yáng)離子捕收劑丙撐二胺、陰離子捕收劑石油磺酸鈉和辛基羥肟酸均為市售工業(yè)級(jí)商品。下述實(shí)施例中采用脈石英巖粗加工的石英砂為原料，其中二氧化硅的含量大于等于95. 0wt%,主要雜質(zhì)為赤鐵礦、長(zhǎng)石和云母，雜質(zhì)兀素鐵、招的含量分別小于100 μ g/g、 50 μ g/g;所述的篩分采用高頻振篩，雙層篩，篩孔尺寸為60目、140目，篩分的方法為濕篩； 所述的磁選設(shè)備為slon-100周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)；烘干設(shè)備為SClOl-Y型遠(yuǎn)紅外鼓風(fēng)干燥箱；采用Optima 4300DV全譜直讀電感耦合等離子發(fā)射光譜儀對(duì)石英砂化學(xué)元素含量進(jìn)行定量分析。實(shí)施例I :
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗6min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 9T、流速為I. Om/s條件下磁選除鐵來(lái)進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到24wt%，一段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿調(diào)節(jié)到pH值調(diào)節(jié)到等于5并充氣攪拌3min，加入80g/t陽(yáng)離子捕收劑十二烷基丙撐二胺充氣攪拌3min， 再加入75g/t的起泡劑松醇油攪拌3min,刮泡4min ;二段浮選中，用300g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌3min，加入150g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌3min，再加入75g/t的起泡劑松醇油攪拌3min，刮泡4min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾、電加熱紅外福射烘干，得到SiO2含量99. 01%,雜質(zhì)金屬元素總量為99. 01 μ g/g的石英砂精礦,其中元素Fe和Al分別為14. 85 μ g/g和28. 67 μ g/g。與浮選前相比石英砂中金屬元素雜質(zhì)總量 215. 07 μ g/g,雜質(zhì)金屬元素總量除去率為53. 15%，元素Fe和Al的除去率分別為84. 15%和 37. 50%ο實(shí)施例2
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗6min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 9T、流速為I. Om/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到為24wt%，一段浮選中，用100g/t的硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到5并充氣攪拌5min,加入40g/t陽(yáng)離子捕收劑丙撐二胺充氣攪拌5min,再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌5min，刮泡5min ;二段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿pH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌5min，加入80g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌5min,再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌5min,刮泡5min ； 去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾、電加熱紅外輻射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦的金屬元素雜質(zhì)總含量分別為154. 19 μ g/g,其中元素Fe含量為33. 96 μ g/g,元素Al為35. 80yg/g。與入選原樣相比,金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為39. 86% ;元素Fe的除去率為63. 75% ;元素Al的除去率為21. 95%。實(shí)施例3
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂目，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗6min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 9T、流速為I. Om/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到24wt%，一段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到5并充氣攪拌5min，加入40g/t陽(yáng)離子捕收劑十二烷基丙撐二胺充氣攪拌5min，再加入 60g/t的起泡劑松醇油攪拌5min，刮泡5min ;二段浮選中，用300g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到10并充氣攪拌5min，加入100g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌5min，再加入60g/t的松醇油攪拌 5min,刮泡5min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性,抽濾、電加熱紅外福射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦的金屬元素雜質(zhì)總含量分別為142. 66 μ g/g,其中元素Fe含量為23. 99 μ g/g,元素Al為38. 88 μ g/g。與入選原樣相比，金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為 33. 67% ;元素Fe的除去率為74. 39% ;元素Al的除去率為15. 24%。實(shí)施例4
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗6min后，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 9T、流速為I. Om/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到24wt%，一段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到4 并充氣攪拌3min,加入60g/t陽(yáng)離子捕收劑十二燒基丙撐二胺攪拌3min,再加入75g/t的起泡劑松醇油攪拌3min，刮泡4min ;二段浮選中，用300g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦衆(zhòng)pH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌3min,加入100g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌3min，再加入75g/t的松醇油攪拌3min， 刮泡4m i η ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾、電加熱紅外輻射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦中，金屬元素雜質(zhì)總含量分別為129. 35 μ g/g,其中元素Fe含量為19. 19 μ g/g,元素Al為36. 62 μ g/g。與入選原樣相比，金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為 28. 31% ;元素Fe的除去率為79. 42% ;元素Al的除去率為20. 17%。實(shí)施例5
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗6min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為0. 9T、流速為I. Om/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到24wt%，一段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到5并充氣攪拌3min，加入80g/t陽(yáng)離子捕收劑十二烷基丙撐二胺充氣攪拌3min，再加入75g/t 的起泡劑松醇油攪拌3min,刮泡4min ;二段浮選中，用300g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌3min，加入120g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌3min，再加入75g/t的起泡劑松醇油攪拌 3min,刮泡4min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性,抽濾、電加熱紅外福射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦中，金屬元素雜質(zhì)總含量分別為125.87yg/g，其中元素Fe含量為15. 79 μ g/g，元素Al為37. 28 μ g/g。與入選原樣相比,金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為 41. 47% ;元素Fe的除去率為83. 15% ;元素Al的除去率為18. 73%。
實(shí)施例6
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗3min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 6T、流速為O. 6m/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到20wt%，一段浮選中，用100g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到5并充氣攪拌5min,加入40g/t陽(yáng)離子捕收劑十八燒基丙撐二胺充氣攪拌5min,再加入60g/t 的起泡劑松醇油攪拌5min，刮泡5min ;二段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌5min，加入80g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌5min，再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌 5min,刮泡5min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾、電加熱紅外福射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦中，金屬元素雜質(zhì)總含量分別為198. 79yg/g，其中元素Fe含量為71. 62 μ g/g，元素Al為39. 36 μ g/g。與入選原樣相比,金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為
7.84% ;元素Fe的除去率為23. 56% ;元素Al的除去率為14. 19%。實(shí)施例7
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗3min后，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 6T、流速為O. 6m/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到20wt%，一段浮選中，用100g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到5 并攪拌5min,加入40g/t陽(yáng)離子捕收劑十八燒基丙撐二胺充氣攪拌5min,再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌5min，刮泡5min ;二段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌5min，加入80g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌5min，再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌 5min,刮泡5min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾、電加熱紅外福射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦中，金屬元素雜質(zhì)總含量分別為188.28yg/g，其中元素Fe含量為68. 76 μ g/g，元素Al為39. 32 μ g/g。與入選原樣相比,金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為 12. 46% ;元素Fe的除去率為26. 61% ;元素Al的除去率為14. 28%。實(shí)施例8
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗4min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 8T、流速為O. 8m/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到為20wt%，一段浮選中，用100g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到5 并充氣攪拌5min,加入40g/1陽(yáng)離子捕收劑十四燒基丙撐二胺充氣攪拌5min,再加入60g/1 的起泡劑松醇油攪拌5min，刮泡5min ;二段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌5min，加入80g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌5min，再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌 5min,刮泡5min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性,抽濾、電加熱紅外福射烘干；得到石英砂精礦。所得石英砂精礦中，金屬元素雜質(zhì)總含量分別為182. 07yg/g，其中元素Fe含量為61. 89 μ g/g,元素Al為38. 96 μ g/g。與入選原樣相比，金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為
15.34% ;元素Fe的除去率為33. 94% ;元素Al的除去率為15. 06%。實(shí)施例9
以脈石英巖粗加工的石英砂為原料，粉碎篩分制備成6(Γ140目石英砂，用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至60wt%擦洗4min后,在磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 9T、流速為I. Om/s條件下磁選除鐵進(jìn)行預(yù)處理；采用兩段陰陽(yáng)離子反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，用清水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到為20wt%，一段浮選中，用100g/t的調(diào)整劑硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到 5并攪拌5min,加入40g/t陽(yáng)離子捕收劑十四燒基丙撐二胺充氣攪拌5min,再加入60g/t 的起泡劑松醇油攪拌5min，刮泡5min ;二段浮選中，用200g/t的調(diào)整劑碳酸鈉將一段浮選后的礦漿PH值調(diào)節(jié)到9并充氣攪拌5min，加入80g/t陰離子捕收劑，即石油磺酸鈉辛基羥肟酸質(zhì)量比為4 1的組合捕收劑，并充氣攪拌5min，再加入60g/t的起泡劑松醇油攪拌 5min,刮泡5min ;去離子水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾、電加熱紅外福射烘干，得到石英砂精礦。所得石英砂精礦中，金屬元素雜質(zhì)總含量分別為175. 19yg/g，其中元素Fe含量為59. 99 μ g/g，元素Al為38. 89 μ g/g。與入選原樣相比,金屬元素雜質(zhì)總含量除去率為 18. 54% ;元素Fe的除去率為35. 97% ;元素Al的除去率為15. 22%。本發(fā)明所列舉的各原料，以及本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù) (如溫度、時(shí)間等)的上下限、區(qū)間取值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，它包括以下步驟(1)預(yù)處理將石英砂進(jìn)行磨礦和篩分，制備成6(Γ140目石英砂，然后進(jìn)行擦洗和磁選；(2)浮選 用水將預(yù)處理后的石英砂礦漿濃度調(diào)節(jié)到2(T24wt%，采用兩段反浮選工藝浮選預(yù)處理后的石英砂，一段浮選中，用lOOg/tlOOg/t的硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到4飛并充氣攪拌，加入 40g/t^80g/t陽(yáng)離子捕收劑并充氣攪拌，再加入60g/r75g/t的起泡劑，攪拌并刮泡；二段浮選中，用200g/r300g/t的碳酸鈉將一段浮選后的礦漿pH值調(diào)節(jié)到擴(kuò)10并充氣攪拌， 加入80g/ri50g/t陰離子捕收劑并充氣攪拌，再加入60g/r75g/t的起泡劑，攪拌并刮泡；(3)用水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，抽濾烘干得到石英砂精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的石英砂是脈石英巖粗加工的石英砂，其中二氧化硅的含量大于等于95. 0wt%,金屬雜質(zhì)元素鐵的含量小于100 μ g/g、雜質(zhì)元素招的含量小于50 μ g/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的陽(yáng)離子捕收劑為丙撐二胺，丙撐二胺為N-十二烷基-1，3-丙撐二胺或者N-十四烷基-1，3-丙撐二胺或者N-十八烷基-1，3-丙撐二胺中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的陰離子捕收劑為組合捕收劑，由質(zhì)量比為4 1的石油磺酸鈉和辛基羥肟酸組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的起泡劑為松醇油。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的磨礦的操作過(guò)程是按照石英砂與球磨介質(zhì)的質(zhì)量比例I: (2-5)，在形星式球磨機(jī)的每個(gè)轉(zhuǎn)筒中加入石英砂物料及球磨介質(zhì)，轉(zhuǎn)速為1380r/mim，磨礦時(shí)間4iTl0s，磨礦過(guò)程為干磨，用以解離雜質(zhì)礦物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的篩分采用高頻振篩，雙層篩，篩孔尺寸為60目、140目，篩分的方法為濕篩。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的擦洗為用水將石英砂入料濃度調(diào)節(jié)至4(T60wt%進(jìn)行擦洗,擦洗時(shí)間3min 6min,摩擦并清潔石英表面；所述的磁選為高梯度磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度為O. 6^0. 9T，流速為O. 6^1. Om/s。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的水為去離子水。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，所述的烘干是在溫度80°c 105°c的條件下電加熱紅外輻射烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)氟低酸陰陽(yáng)離子反浮選石英砂工藝，其特征在于，它包括以下步驟(1)預(yù)處理；(2)浮選一段浮選中，用硫酸將礦漿pH值調(diào)節(jié)到4~5并充氣攪拌，加入40g/t~80g/t陽(yáng)離子捕收劑和60g/t~75g/t的起泡劑，攪拌刮泡；二段浮選中，用200g/t~300g/t的碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值到9~10并充氣攪拌，加入80g/t~150g/t陰離子捕收劑，再加入60g/t~75g/t的起泡劑，攪拌并刮泡；(3)用水清洗浮選槽內(nèi)礦物至中性，烘干得到石英砂精礦。本發(fā)明的浮選捕收劑選擇性好，工藝簡(jiǎn)單，成本低，石英砂純度高，鐵鋁雜質(zhì)含量低，浮選過(guò)程避免了有氟強(qiáng)酸傳統(tǒng)工藝對(duì)設(shè)備和環(huán)境的破壞。
文檔編號(hào)B03D1/012GK102600982SQ201210081288
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者劉云濤, 張鳳凱, 雷紹民, 項(xiàng)婉茹 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué), 江蘇凱達(dá)石英有限公司