中國粉體網(wǎng)訊 石英砂又稱硅砂，是一種常見的非金屬礦物原料，主要用于建筑工業(yè)、玻璃制造工業(yè)、陶瓷工業(yè)和鑄造工業(yè)。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源的日趨緊張，國家提倡發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，這將導(dǎo)致對(duì)光伏玻璃砂的需求大幅度增長。因此，加強(qiáng)石英砂選礦提純技術(shù)和深加工技術(shù)的研究，對(duì)滿足高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)用硅需求和提高我國石英砂資源的利用價(jià)值具有重要意義。
高嶺土作為另一重要的非金屬礦物被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，我國大多數(shù)高嶺土企業(yè)專注于高嶺土的采選及深加工，對(duì)采選加工過程產(chǎn)生的尾礦回收利用較少，尾礦大多被露天堆存，不僅侵占土地、污染水質(zhì)、影響植被及生態(tài)環(huán)境，而且造成不可再生資源的浪費(fèi)，在當(dāng)前資源深度開發(fā)與綜合回收利用、建設(shè)綠色礦山形勢下，高嶺土尾礦中有用礦物的回收再利用，可降低資源浪費(fèi)，為高嶺土綜合開發(fā)利用提供新思路。其中，砂質(zhì)高嶺土尾礦中石英資源含量一般超過70%，具有較大的回收利用潛力。
高嶺土尾礦砂（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）
研究現(xiàn)狀簡述
1、中建材蚌埠玻璃院的尚德興等對(duì)福建某熱液蝕變風(fēng)化殘積型高嶺土尾礦進(jìn)行選礦提純試驗(yàn)研究，該尾礦中主要礦物為石英，含少量高嶺石、電氣石、云母、長石礦物，SiO2含量為83.20%，試驗(yàn)結(jié)果表明，試樣經(jīng)磨礦—水力分級(jí)、沉砂重選、重選精礦2階段磁選，非磁性產(chǎn)品經(jīng)擦洗—浮選，獲得的石英精砂0.6～0.1 mm粒級(jí)含量大于95%，SiO2含量達(dá)到99.29%、Al2O3含量為0.27%，F(xiàn)e2O3含量為0.0029%，滿足太陽能光伏玻璃、光熱玻璃用低鐵石英砂的質(zhì)量要求，為高嶺土尾礦資源高值化綜合利用提供了工藝參考。
高嶺土尾礦制備低鐵石英砂工藝流程
2、中國地質(zhì)科學(xué)院的馬超在《砂質(zhì)高嶺土尾礦制備高純石英的基礎(chǔ)研究》一文中，以砂質(zhì)高嶺土尾礦中石英為原料分選提純制備出SiO2 99.59%、Al2O3 0.15%、Fe2O3 51.6μg/g石英砂粗精礦，滿足低鐵超白玻璃用石英砂技術(shù)指標(biāo)；石英砂粗精礦再經(jīng)過焙燒-酸浸提純獲得的雜質(zhì)元素總量小于500μg/g低端高純石英砂，可用于生產(chǎn)光學(xué)元器件、光電玻璃、光伏玻璃、硅微粉等。使用砂質(zhì)高嶺土尾礦制備的石英砂進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的加工及其性能評(píng)價(jià)，對(duì)砂質(zhì)高嶺土尾礦制備高純石英具有重要意義。
3、中核贛州金瑞鈾業(yè)有限公司的馮海生等對(duì)江西一高嶺土礦尾礦進(jìn)行回收石英砂試驗(yàn)研究，通過磨礦、磁選、浮選條件試驗(yàn)及流程驗(yàn)證試驗(yàn)，確定從高嶺土尾礦中回收石英砂的工藝流程為“磨礦—分級(jí)—兩次磁選—兩次浮選”。磨礦粒度控制在0.5ｍｍ以下，進(jìn)行0.4Ｔ及1.0Ｔ兩級(jí)磁選后，再在pH＝2.0的條件下，進(jìn)行兩級(jí)浮選，一次浮選藥劑加入量為4.16kg/t，二次浮選藥劑加入量為3.12kg/t，最終可回收得到玻璃工業(yè)用石英砂產(chǎn)品。回收的石英砂精礦絕對(duì)產(chǎn)率為34.29％，精礦中ｗ（SiO2）為99.53％，ｗ（Al2O3）為0.14％，ｗ（Fe2O3）為56ppm。
從高嶺土尾礦中回收石英砂的工藝流程
4、武漢理工大學(xué)的胡廷海等科研人員對(duì)廣西某高嶺土尾礦進(jìn)行浮選除鐵試驗(yàn)，經(jīng)擦洗、磨礦、分級(jí)、強(qiáng)磁選可產(chǎn)出SiO2品位達(dá)99.82%的石英砂，但其Fe2O3含量較高，為113μg/g，且鐵主要賦存于云母和電氣石中。為將該石英砂的Fe2O3含量降至80μg/g以下以滿足光伏產(chǎn)業(yè)用石英砂的要求，對(duì)其進(jìn)行了除鐵即脫除云母和電氣石的浮選試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：先在pH=2.5的酸性條件下用混合胺和煤油進(jìn)行1次云母反浮選，然后在pH=7.8的偏堿性條件下用油酸鈉進(jìn)行1次電氣石反浮選，所得最終石英砂的Fe2O3含量可降至74μg/g，SiO2品位提高至99.89%，SiO2回收率為94.61%。
5、武漢理工大學(xué)的劉思等采用“擦洗—分級(jí)—棒磨—分級(jí)—高梯度強(qiáng)磁選—反浮選—酸擦洗”對(duì)北海某高嶺土尾礦中石英進(jìn)行選礦提純，獲得了SiO2含量達(dá)到99.91%、Fe2O3含量為79.88μg/g的高白石英砂。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀概況
1、江西上高
2020年8月，中國粉體網(wǎng)-粉體行業(yè)巡回調(diào)研小組參訪了江西某高純石英砂生產(chǎn)企業(yè)。該企業(yè)采用宜春高嶺土尾礦作為原料，利用合作方創(chuàng)新的浮選核心技術(shù)，采用合理的工藝和適用的浮選劑生產(chǎn)得到高純石英砂、高純長石。在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)尾礦的化學(xué)成分變化，通過浮選藥劑制度調(diào)整來達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且生產(chǎn)過程水循環(huán)使用，零排放，無污染。
據(jù)悉，該公司擬投資3億多元建設(shè)年產(chǎn)120萬噸高純石英砂和高純長石，主要用于：光電顯示玻璃面板（TFT-LCD）、光熱發(fā)電玻璃、光伏玻璃、水晶玻璃工藝品、水晶玻璃器皿、玻纖、電子線路板封裝等行業(yè)。
2、廣西北海
據(jù)互聯(lián)網(wǎng)公開資料顯示，廣西北海一家高嶺土企業(yè)，建設(shè)一條以高嶺土尾礦為原料的生產(chǎn)線，年產(chǎn)30萬噸高純石英砂，總投資3千多萬元。根據(jù)處理的原料性質(zhì)和試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合該項(xiàng)目尾礦資源的具體情況，擬采用強(qiáng)磁選、浮選、重選的選礦方法作為選礦生產(chǎn)線工藝路線選擇的主要方法。
3、江西崇義
2020年8月，江西崇義縣某公司年處理80萬噸高嶺土尾砂加工項(xiàng)目啟動(dòng)，該項(xiàng)目主要從事高嶺土尾砂處理，利用高嶺土尾砂提煉石英砂、云母、長石、電氣石、陶瓷高嶺土等產(chǎn)品，達(dá)到尾礦零排放。項(xiàng)目總投資約2億元，項(xiàng)目達(dá)標(biāo)投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年處理高嶺土尾砂80萬噸，年銷售收入2.5億元。
參考來源：
尚德興等：高嶺土尾礦制備光伏玻璃用低鐵石英砂，中建材蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
馮海生等：從高嶺土礦尾礦中回收石英砂試驗(yàn)研究，中核贛州金瑞鈾業(yè)有限公司
馬超：砂質(zhì)高嶺土尾礦制備高純石英的基礎(chǔ)研究，中國地質(zhì)科學(xué)院
胡廷海等：廣西某高嶺土尾礦產(chǎn)石英砂浮選除鐵試驗(yàn)，武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院
劉思等:北海某高嶺土尾礦中石英砂的選礦提純試驗(yàn)，武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院
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