张家口某石英砂矿可选性试验研究报告

关键词：石英砂,张家口,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2012年3月26日承担该矿区石英砂矿选矿研究，其目的是为了查清样品的可选性，根据工业现状，对精矿应用方向提出参考意见。

通过对本次试验采取的样品进行研究，查明原矿矿物组成如下：长石40~45%，石英40-45%，岩屑10%，少量角闪石、辉石、石榴石、帘石、黑云母、铁质等5～10%，长石部分颗粒有泥化、铁染和绢云母化。原矿化学成分为：SiO₂82.7%， Al₂O₃ 8.57%，Fe₂O₃1.38%。试验样品铝低、硅高、铁高，如不进行选矿加工，很难直接作为原料用于玻璃、陶瓷工业部门。因此必须进行长石与石英的分离，并降低含铁量，生产出的长石和石英产品才能满足玻璃、陶瓷工业部门的要求。

目前在国内曾经使用的长石与石英分离选矿技术包括：氢氟酸法、无氟浮选法、碱法浮选工艺、中性环境硅砂选别工艺。

最初用氢氟酸浮选法，于1972年开在内蒙通辽地区建设我国第一条分离长石、石英的硅砂浮选试验生产线，试验室浮选分离长石、石英的指标都达到了要求，但在建设中已推测发现，选矿厂将要排出的废水中氟离子含量会偏高，氟离子将会污染矿区，于是建设项目暂停下来。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。

八十年代后期，无氟浮选研究取得了一定成果，该方法用其它无机酸代替氢氟酸，解决了氟离子的环境污染问题。1997年由中非地质工程勘查研究院（现在更名为“中材地质工程勘查研究院”，下同）设计了一条无氟浮选硅砂生产线, 真正实现了我国长石与石英分离浮选工业化生产，经过十多年的运转，证明该工艺设计先进、配置合理、指标稳定，该方法解决了重大的环境保护问题。

2002年由中非地质工程勘查研究院研究成功并用于工业生产的“碱法浮选工艺”，解决了环境污染问题的同时解决了设备腐蚀的问题，经过五年的生产运行，已证明该工艺的可靠性。但试验证明该工艺方法不同地区的矿石选矿效果纯在很大差异，其内在原因尚待研究。

对于张家口砂，由于原矿中长石含量大约40～45％，SiO₂含量只有82.7%，Fe₂O₃含量1.38%，属于难选硅砂，本次研究首先使用所有可能的长石与石英分离技术对样品进行初步探索性选矿试验，根据试验结果对比，分析选矿效果，确定适合沙漠风积砂的长石与石英分离技术。然后通过系统的条件试验和流程试验，确定采用磁选——重选——磨矿——碱法浸泡——无氟浮选工艺流程，获得了石英精矿、长石精矿，还获得石英中矿产品，产品技术指标见表1。

表1    产品技术指标检测结果

产品名称	产率（%）	含       量    （%）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	TiO2	烧失
石英精矿	28.56	98.18	0.96	0.056	0.23	0.23	0.098	0.0011	0.015	0.18
长石精矿	28.74	69.21	15.78	0.24	8.76	3.96	1.12	0.0039	0.023	0.79
石英中矿	18.75		6.25	0.12