石英砂結構分類及除鐵提純工藝簡單介紹

前幾日，來自印度的客戶給我廠發來印度石英砂樣品，讓我廠進行磁選試驗，希望通過我廠的磁選設備達到石英砂除鐵提純的效果，并希望能夠了解更多的石英砂結構特點及除鐵提純的工藝信息。在上一篇文章中，我廠將印度石英砂的試驗進行了介紹，今天我們將為客戶分析說明石英砂結構特點及除鐵提純工藝。

石英礦的主要礦物質是石英，此外，還有其他十幾種硅酸鹽礦物及金屬礦物，如角閃石、云母、榍石、綠簾石、石榴石、輝石、電氣石、剛玉、方解石及磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦等。此外還有風化而成的黏土礦物。化學性能不穩定的礦物質在巖石破碎、風化、搬運過程中會被告自然淘汰，所以石英砂中的礦物質主要是由化學性質的幾十種礦物所組成。大多數石英砂中，石英的含量都超過90%，在某些優質砂中，含量可達98%~99%。而劣質砂和長石砂中，其含量僅為75%~80%。石英砂中的鐵含量隨其粒度的降低而上升，這是因為細粒中的重礦物及長石含量較大，它們不像石英那樣存在狀態劃分為5種形式。下圖為鄭州客戶帶來的方石英樣品圖：

（1）存在于黏土礦物中。在某些出露地表的沉積砂礦床中，含有較多的風化黏土。這種黏土是由長石、石灰石、頁巖等風化而成的，黏土的萬分是含有云母、石英、褐鐵礦、綠泥石、方解石和角閃石混合物的天然水成礬土硅酸鹽。其粒度很細，主要是由10μm以下的顆粒組成。

（2）存在于重礦物及磁性礦物中。重礦物系指相對而言密度大于2.9的礦物。這些礦物中大部分都具有磁性或弱磁性，鐵是這些礦物中的基本組成元素。所以我們也可以將它們稱為是存在于單體礦物中。

（3）存在于輕礦物中。輕礦物主要是指長石（通常為正長石或微斜長石）。長石中的氧化鋁有時被氧化鐵取代，其量可達0.5%~0.7%。此外，還有高嶺石、白云母、方解石、白云石等。在這些輕礦物中，鐵是以類質同象形式進入晶體中，由于它們的密度與石英十分接近，所以分離它們相當困難。

（4）存在于薄膜鐵中。石英砂中的石英顆粒，在純凈的情況下呈白色，受到污染呈現灰色、褐色、黃色甚至紅色等。例如黏土可使之呈灰色或黃色，金屬礦物和其他礦物能使之成灰色，薄膜鐵使之呈黃色或紅色。我們平常的大都是鐵污染和泥質污染。前者是指鐵的氧化物或氫氧化物對石英顆粒的污染。后者是指一系列層狀構造的鋁硅酸鹽的黏土類礦物污染。從成因上說，可分為原生污染和次生污染。原生污染是指由礦染作用而導致的在某一礦物表面或內部被它種礦物污染的。礦染作用是在成礦過程中某種礦物以微粒或薄膜狀產生它種礦物內部或表面的現象，是與成礦過程密切相關的。還有因吸附作用而導致的在石英顆粒表面被告它種礦物（或離子）污染的現象，稱次生污染。石英砂顆粒受黏土奇礦物污染是與石英表面凹陷及縫隙以及黏土的可塑性相關的。這種附于石英顆粒表面的黏土質比較容易去除，因為它們黏結并不牢固。而石英顆粒表面氧化鐵薄膜卻很難消除，這是因成礦作用造成的。實際上，所謂薄膜鐵主要是指這種情況。

（5）存在于連生體或晶格中。石英砂中的各種礦物基本上可以認為已經處于單體解離狀態，故無需再施碎裂，但石英顆粒與其他含鐵礦物連生在一起的情況仍然存在。這些連生體多數是暗色礦物，它們有的包裹在石英顆粒內部，有的鑲嵌在石英顆粒的邊緣，成為礦物集合體，所謂包裹鐵主要是指這種情況。

了解了石英砂的結構特點，對于石英砂除鐵提純的工藝是什么呢！遠力磁電石英砂的除鐵過程普遍采用破碎--洗礦--磨礦--除鐵--分級--過濾這一工藝流程。石英砂中除鐵的難點在于鐵以弱磁性的氧化鐵為主，顆粒小，且本身含量就不高，若要除到0.01%以下更是有難度。為了克服這個難點，遠力磁電研發了高梯度平板磁選機和石英砂除鐵干選機，并成功應用于石英砂的除鐵工藝上，效果突出，完全可以滿足0.01%的需求。

高梯度平板磁選機，采用平板帶式結構，平板表面擁有14000GS 的高梯度高強磁磁場，物料送入平板上，在皮帶帶動下，受到如此高的強磁磁場的作用，能夠有效的對石英砂中的鐵進行吸附，并通過水流的沖洗達到分離石英砂和鐵的目的。該機僅采用3KW的動力，與高梯度電磁選的135KW動力相比，僅電費支出能節省很大的數額。且高科生產的高梯度平板除鐵機，產量大，價位低，磁場強度高，梯度廣，效果好。是替代高梯度電磁選用于石英砂除鐵的首選設備。

石英砂除鐵干選機設備磁場強度可達8000GS，可有效回收石英砂中的赤鐵礦、褐鐵礦、錳礦等弱磁性礦物。進行石英砂磁選試驗，做好前期準備工作之后，將石英砂物料均勻鋪入磁選機中，隨著磁筒的滾動，上磁的赤鐵礦等雜志被吸附到磁筒上隨著磁筒而落入精礦排出口，石英砂則直接隨著重力作用從石英砂除鐵設備中落下，從而將石英砂除鐵。