双辽市七棵树硅砂可选性选矿试验研究简介

关键词：硅砂（石英砂）,双辽市七棵树,有氟和无氟浮选,可选性试验,中材地质工程勘查研究院

中材地质工程勘查研究院从上世纪六十年代开始研究硅砂（石英砂），主要负责全国各省建材总队的硅砂（石英砂）的矿物岩性测试、选矿可选性试验及矿产品深加工，对双辽市七棵树硅砂（石英砂）有氟和无氟浮选选矿试验，进行石英与长石分离，取得诸多方面的科研成果。不仅如此，本研究院还是非金属矿应用开发的专业机构，在矿石加工设备、非金属矿产可选性试验、非金属矿产品市场分析等方面有国内领先的能力储备。

双辽市七棵树砂矿是我国北方硅质原料基地，矿区地理座标：东经123°，北纬43°。占地面积38平方公里，工业总储量9亿吨，矿床埋藏浅，一般覆盖层在1—2米，矿床厚度7—20米，粒度均匀，在硅砂矿床底部有含量较高的砂金矿。通过对收到的样品进行研究，查明该公司硅砂（擦洗砂）的主要矿物为石英和长石，另含少量岩屑、重矿物、铁质等。砂样的化学成分为：SiO₂ 含量为93.91％，Al₂O₃含量为3.30％，Fe₂O₃含量为0.21％。该公司硅砂（擦洗砂）硅低、铝高、铁高，如不进行选矿加工，很难直接作为优质浮法玻璃的原料。因此必须进行长石与石英的分离，除去长石，并降低含铁量，才能生产出满足优质浮法玻璃要求的硅砂产品。

从70年代开始，我国就进行硅砂浮选分离长石、石英的选矿试验研究工作，目前长石与石英的浮选分离包括“氢氟酸浮选”和“无氟浮选”两种方法。

“氢氟酸浮选”是指用氟化物作长石活化剂，用胺类捕收剂吸附长石表面，从而使长石与石英分离，这种方法长石和石英的分离效果十分理想，可以生产出优质石英砂，但是，由于选矿厂排出的废水中氟离子含量偏高，对环境造成污染，应用受到一定限制。

“无氟浮选”是指不用氟化物作活化剂浮选分离长石与石英的方法,又分为“无氟无酸浮选”和“无氟有酸浮选”。“无氟无酸浮选” 生产工艺目前在我国内蒙大林、河北围场等地均以失败告终。而“无氟有酸浮选”（以下简称无氟浮选）虽然长石、石英的分选性不如氢氟酸浮选法，但生产工艺稳定，产品指标能满足一般浮法玻璃要求，对环境无污染，目前已在生产中得到实际应用。

中材地质工程勘查研究院浮选分离长石、石英专利技术是在“氢氟酸浮选”基础上发展的新技术、新工艺，已获国内发明专利权。同传统的氢氟酸浮选法相比，浮选分离长石、石英专利技术的分选指标好，药剂用量少，生产成本低，选矿废水中氟离子含量低，解决了选矿废水中氟离子对环境的污染问题。

根据甲方对石英精砂指标的要求和地区特点，本试验采用了我院浮选分离长石、石英专利技术（以下简称氢氟酸浮选新方法）和无氟浮选两种工艺进行试验，以寻求符合环保要求的、生产成本最低的工艺流程。

氢氟酸浮选新工艺采用重选—浮选联合流程，选矿试验指标见表1、表2：

表1　氢氟酸浮选新工艺产品全分析结果

产品名称	产率（%）	含       量    （%）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	Cl-	烧失量
石英精砂	78.53	98.86	0.53	0.088	0.21	0.11	0.041	0.029	0.023	0.0012	0.16
长石	16.47	70.80	15.83	0.39	9.89	2.98

 

表2   氢氟酸浮选新工艺产品粒度分析结果

产品名称	+0.7含量（%）	-0.7+0.125含量（%）	-0.125含量（%）
石英精砂	0.00	98.79	1.21

 

无氟浮选工艺采用预处理—重选—浮选联合流程，选矿指标见表3、表4：

表3  无氟浮选工艺产品全分析结果

产品名称	产率（%）	含       量    （%）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	Cl-	烧失
石英精砂	70.87	98.87	0.51	0.088	0.21	0.11	0.027	0.01	0.023	0.0011	0.16
长石	24.18	79.76	11.03	0.33

 

表4　无氟浮选工艺产品粒度分析结果

产品名称	+0.7含量（%）	-0.7+0.125含量（%）	-0.125含量（%）
石英精砂	0.00	98.78	1.22