湖北某石英长石矿可选性试验研究报告

关键词：石英长石矿,湖北,国检测试控股集团北京科技有限公司

受甲方的委托，我单位于2014年4月中旬承担石英长石矿可选性试验研究项目。其目的是通过对原矿性质的研究，确定适合该矿石类型的长石、石英分离提纯工艺，为该矿在工业上的应用提供选矿依据。

我院的前身为国家建材局地质研究所，在非金属矿选矿方面有丰富的技术和经验，尤其在长石与石英的分离、高纯石英提纯方面有着深厚的技术研究。目前，长石与石英的浮选分离包括“有氟浮选”和“无氟浮选”两种方法。

“有氟浮选”是指用氢氟酸作长石活化剂，用胺类捕收剂吸附长石表面，从而使长石与石英分离。这种方法分离效果十分理想，但是，由于氢氟酸属剧毒化学药品，对环境容易造成严重的污染，所以早期这种方法的应用受到一定的限制。2001年，我院技术人员申请《氢氟酸浮选分离长石、石英新方法专利》技术，改进氢氟酸处理方式，并且对选矿废水进行了有效降氟处理，选矿废水中氟离子低于国家标准10 mg/l的指标（《污水综合排放》GB8978—1996），解决了传统氢氟酸浮选法对环境的污染问题。

“无氟浮选”是指不使用含氟药剂的浮选方法，包括酸法浮选，碱法浮选，以及中性浮选。酸法浮选使用强酸作pH调整剂，在pH=2~3的酸性条件下，用阴阳离子混合捕收剂优先浮选长石，从而实现长石和石英的分离。碱法浮选是在碱性的条件下，用阳离子捕收剂优先浮选石英，从而实现长石和石英的分离，目前该方法的作用机理尚不完全清楚，还在不断的探索研究当中。中性浮选是在中性介质中，用阴阳离子混合捕收剂，外加抑制剂分离长石和石英，该方法适应性有限，应用较少。

在收到矿样后，我单位迅速开展试验研究工作。通过对原矿性质的研究，该样品矿物成分为石英55%，长石35%，蒙脱石10%，少量云母、铁质（0.1%~0.2%）。

原矿中SiO₂含量为84.22%、Al₂O₃含量为8.47%、Fe₂O₃含量为0.36%。原矿铝低、硅高、铁高，不能直接作为原料应用于玻璃、陶瓷工业，因此必须经过长石和石英的分离，并降低铁含量，才能生产出长石和石英产品，满足玻璃、陶瓷工业的要求。

本次试验研究根据原矿性质，采用有针对性、合理的选矿方法，通过详细的条件试验和流程试验，推荐的最佳工艺流程为：磨矿—分级—擦洗—分级—氢氟酸预处理—浮选—干式磁选，获得了石英精矿和长石精矿，产品技术指标见表1。石英精矿可用作高档玻璃仪器、器皿玻璃原料，长石精矿可用作玻璃工业中钾长石原料和陶瓷工业中优质钾长石原料。另外矿泥提纯后可以得到蒙脱石产品，可以用作铸造和球团生产的原料。

另外对石英精矿进行化学提纯探索试验，得到了3种SiO₂≥99.90%的高纯石英精矿，达到了合同的要求，其SiO₂含量见表2。高纯石英精矿的具体产品指标见附录的检验报告。

表1 最终产品技术指标

最终产品	产率(%)	含量(%)
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	MnO2	烧失
石英	40.26	99.08	0.46	0.015	0.33	0.05	0.019	0.0069	0.017	0.0002	0.24
长石	18.20	66.66	18.28	0.115	11.38	2.51	0.20	0.032	0.049	0.0012	0.60

表2 高纯石英精矿SiO₂含量