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石英砂的除鐵方法

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點擊次數:73 更新時間:2019年07月13日11:26:33 打印此頁 關閉

石英砂的用途很廣,它是一種非金屬款物原料,而且石英砂提純也很難,那麽今天小編就來介紹一下用石英砂除鐵的方法。

石英砂除鐵方法

   优质的原矿是优质石英砂的关键因素,但是石英砂或多或少的都存在一些杂质,而石英砂选矿提纯,多以除铁为主要目的,那么纵观所有的除鐵方法可大致分为以下三大类:

第一類:物理一機械方法,如磁選、重選、浮選、超聲波選礦和水洗等,這些方法適用于處理粗粒雜質;

第二類:化學方法,是以無機酸進行浸取,通過化學反應去除細粒鐵钛礦物或石英顆粒上的氧化鐵薄膜。這種方法雖然效率較高,但成本也較高,技術條件苛刻並對環境産生危害;

第三類:微生物選礦法,是以各種細菌分離氧化礦中的鐵,其過程較慢,目前工業化還有一定的難度。

1、水洗脫泥

   适用范围:适用于简单的水洗可去除黏土矿物,一般石英砂粒度范围为0.075-1.0mm,而黏土矿物粒度小于50μm,一般小于20μm。

除鐵方法:

①先進性粗篩出去砂礫,去除孔徑5cm的砂礫。

②用0.5-1.0mm的濕篩除去有礙于玻璃生産的粗砂粒。使石英砂和黏土礦物就可以在水介質中相互分離。

③清洗可用不同的設備,如清洗槽、旋流器、上升水流水力分級機等。現在多使用上升水流水力分級機,細礦物以泥漿的形式從頂部溢流口排出,而較粗和較重的顆粒從底部排出。

2、重選

   适用范围:石英砂中的铁主要是以重矿物(相对密度大于2.9的矿物)形式存在时,应考虑用重选。

   重选的标准是:E=(重矿物密度-介质密度)/(轻矿物密度-介质密度)。当E大于2.5时,很容易重新选择和分离。当该值降低时,重选效率降低。当该值小于1.25时,不适合重力选矿。

   重选的作用:重选通常可以有效地用于石英砂的整个粒度范围。然而,浮选对于粒度范围的上限通常是无效的。相反,对于混合颗粒、片状颗粒、轻质矿物颗粒和中等密度矿物,重选变得困难。

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3、磁選

   适用范围:强磁场选矿机主要适用于石英砂选矿。磁选投资相对较高,但操作简单,生産成本低。

   磁选的优点:它具有很高的选择性,可以获得高产量的石英砂,同时有效地去除杂质矿物。石英砂中强磁性矿物(如磁铁矿)的含量很少。很少有砂矿可以用低磁场磁选机降低铁含量。

4、浮選

   为了去除含铁的重矿物,浮选相对简单。氧化铁的常用捕收剂是石油磺酸钠。石油磺酸盐也可以被脂肪酸替代。

   浮选优点:通过浮选从矿物中除去铁可以获得比其他方法更好的效果。因为它不仅能去除铁矿物,还能去除带有铁膜和粘土矿物的应时粒子。因此,许多国外石英砂选矿厂都采用浮选方法。

   浮选缺点:为了去除铁杂质,有必要进一步将石英砂的粒度减小到单体解离状态。因此,浮选对粗颗粒的适应性较差,而石英砂的粒度范围相对较粗。此外,还应特别考虑浮选药剂对周围环境的污染。

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5、薄膜鐵的去除方法

   由于薄膜铁的存在,经过简单水洗和重磁选工艺,仍不能满足生産合格砂的要求。因此,去除薄膜铁是一个常见的问题。去除薄膜铁的方法,主要有搅拌式擦洗、超声波清洗及酸洗等方法。

(1)攪拌擦洗

   搅动擦洗是通过叶片剧烈搅动引起的颗粒间摩擦来完成的,通常用于丹佛型锻机。这种方法通常可以去除粘附在应时表面的粘土矿物和一些松散的氧化物。然而,由于氧化铁薄膜薄而坚固,这种方法不太可能去除它们。必要时,可以添加化学试剂。

(2)超聲波清洗

   超声波清洗矿物表面的原理是将超声波引入清洗液中,在清洗液中产生强烈的空化作用,空化作用产生强大的机械力,剥离附着在矿物表面的杂质。超声波振动的频率和矿物在超声波作用区的停留时间取决于表面矿物的性质及其与主要矿物的结合强度。在超声波的作用下,矿物表面的薄膜和其他杂质解离,以细泥的形式进入液相,并通过洗涤和脱水除去。

   该方法不仅可以去除应时表面的杂质,还可以去除不均匀的零件、微小的间隙和杂质,从而保证高纯度的清洗效果。为了提高超声波清洗效果,可以加入少量试剂(如碳酸钠)和表面活性剂(如水玻璃)。

(3)化學處理

   石英砂化學處理除鐵效果好,但成本較高,技術要求較嚴格,對環境有害。然而,爲了獲得更高純度的石英砂,今後將不可避免地使用化學方法。

   酸浸和酸洗是常用的化学处理方法,可分为冷酸处理和热酸处理。在静态条件下,通过酸溶解矿物进行的处理称为酸浸。在酸性介质中擦洗可称为酸洗。酸浸需要相当长的时间,尤其是冷酸溶解。

   碱性处理:NaOH和Na2CO3是常用的碱性试剂。其作用原理是将不溶性有价金属转化为可溶性金属钠盐,从而达到石英砂提純的目的。

氯化法:將氯氣.、氯化鈉、氯化铵與石英砂一起加熱,使砂中的鐵成爲FeCl3氣體揮發,也可達到除鐵的目的。

6、微生物法

   研究表明,黑曲霉菌株能去除石英砂中的铁,但处理时间较长。各种物理机械方法和化学方法可以单独使用或组合使用来从石英砂中除铁,它们的效率在很大程度上取决于矿物原料的性质。

   高纯度的石英砂一直是我們所需求的,僅依靠國外進口的石英砂會有局限性,因此國內的石英砂提純的提高,也使得石英砂的時代即將到來。







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