石英砂除铁方案

石英砂除铁方案一：提纯工艺:石英原矿—粗碎—手选—细碎—分级—磁选—浮选——酸浸——洗涤——脱水——干燥。第一步：磁选，磁场强度最大的适宜为10000Oe经本次选别后,+40目SiO2品位可达99.05%,Fe2O3含量为0.071%;40～80目SiO2品位为99.09%,Fe2O3含量0.070%;80～140目SiO2品位99.14%,Fe2O3含量0.067%;140～200目SiO2品位99.10%,Fe2O3含量0.069%。第二步：浮选浮选工序主要是除去石英中的云母及Fe2O3。用H2SO4作调整剂,pH=2.5～3,石油磺酸钠作捕收剂,松醇油作起泡剂。经浮选后,云母可除去70%左右,Fe2O3含量可降至0.013%以下。捕收剂的用量为800g/t时效果最佳。第三步：酸浸法可供选择的酸有HCl、HNO3、H2SO4、HF4种,每种酸对杂质的脱除效果是不同的。对脱除Ti,用浓H2SO4、王水、HF效果较好。HF能溶解SiO2,这对脱除石英表面的Fe、Ti尤其是各种裸露的包裹体有较好效果。但应严格控制用量,否则将使SiO2产率下降,另外还造成环境污染。对Fe、Al、Mg的脱除,上述酸均有效果。采用混合酸浸出能使各种酸间产生协同效应,这是单一一种酸的酸浸所不能比拟的。适宜的加酸顺序以及酸浸流程为:混合酸Ⅰ浸→洗涤,混合酸Ⅱ浸→洗涤,其中混合酸Ⅰ为HCl:H2SO4=1∶0.3,混合酸Ⅱ为HCl、H2SO4、HNO3、HF,HF浓度不能大于10%,并按以上顺序依次投酸入槽中。酸液浓度：酸液浓度过低,耗时长,产量低且除杂效果不好。酸液浓度过高,不但会使成本增加,对设备的腐蚀加剧,而且同样会使SiO2产量降低。较适宜的酸的浓度为:较适宜的酸的浓度为:对混合酸Ⅰ,石英∶混合酸∶水=100∶55∶45;对混合酸Ⅱ,石英∶混合酸∶水=100∶60∶50。反应温度：酸浸温度对石英杂质的除去率影响较大。温度越低,反应速度越慢,需时越长。温度越高,虽会使反应加快,但酸的挥发也随之加快,成本增加，因此较适宜的酸浸温度为38～42℃。经初次酸浸以后,石英中SiO2品位已达99．96%以上,Fe2O3含量在0.0012%以下。要达到高纯石英砂的要求,还必须进行二次酸浸。对于二次酸浸,温度可适当增高。酸浸Ⅱ的反应温度取45～50℃较好。酸浸时间在4～10h内效果较好。另外,随着酸浸的进行,搅拌亦应不断加强。这样一方面可增加石英颗粒表面与酸接触的机会,从而相对增大了反应的接触界面;另一方面亦可通过颗粒间的相互碰撞摩擦,使沉积在石英表面的可溶性杂质化合物进入到液相中,有利于提高酸浸效果。第四步：水洗为降低成本,对酸浸Ⅰ后的洗涤,全部采用自来水(洗3次);对酸浸Ⅱ后的洗涤,亦首先用自来水洗涤,待洗涤液接近中性时,再用去离子水洗涤3次。所有洗涤均采用20%固体浓度。最后在120℃下干燥15～20min,便得最终的高纯石英砂。经测试,除20～40目及40～80目这两个级别的最终产品SiO2品位为99.98%外,其它几个级别的最终产品SiO2品位均为99.99%,Fe含量为≤2.35ppm。方案二：煅烧+酸浸由18%盐酸+2%氢氟酸构成的混合酸(酸液与石英砂的液固质量比为3∶1),置于一定温度的水浴锅中保温酸浸1h,然后在室温中放置7h,最佳的酸浸温度为50℃。NaCl添加量2%,煅烧温度820℃,煅烧时间2h,18%盐酸+2%氢氟酸,酸浸温度50℃。在此工艺条件下,石英砂中的铁杂质含量可从66.4×10-6下降到0.8×10-6,钛杂质含量从29.3×10-6下降到5.5×10-6。