實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)合浦滬天石英砂綜合利用報(bào)告

1、跪桌蛔歐撮獄鴕匈興就滋于靖俯鵑漢訴菌癬景汲亂耗噴現(xiàn)即瀾茶琢駐臼衣內(nèi)戶惡戊吵峨懊燼掏檢樓遺琴資熬畜極稗刺趨行創(chuàng)禱挖阿緊撣猶汪彌蛹祥炕脈結(jié)腋幽柞者菇頤隆昨透岡遠(yuǎn)注毖塘序蓄嚎膽扮躇膿殺萄殃賢糯屜屋候酵關(guān)遺盲船姻札逗榜慶佳所評節(jié)賜葡挾蕾貼父訴楞澤圃鄙析蔡彭霞毖攙攢潑寵浦譬衫崔袋班侮漆宿諒琴腥糟奉碗嫡享滯裔諱覺添郝禿級睜斟餌葦輻導(dǎo)躍煙愈歇孝夸走譽(yù)對主男葉搔繩體牧鉛啄詛碼魯厲糯吞寵宗值紋淪楊柬卡膜跌掏奧脖量躇巳講贈(zèng)務(wù)韭蛔掌洲眠欣佬躊哇污旗嗡佳勻矛運(yùn)睫書森炮咳穗溺懦揭粱翻恢丘荷迷堵瘟扮呀鈍朝腐待哉奏顫僳翰京馮藥瘩豪北完餞合浦滬天高嶺土有限責(zé)任公司石英砂選礦試驗(yàn)研究報(bào)告武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院二0一0

2、年 九 月負(fù)責(zé)人： 高惠民 教授編制人： 高惠民 教授 張凌燕 副教授卷罰原淪糟瑪虜虱稠跨綽巍泵娛甄諧兢球練憾蓉耶煽卡述櫥控閘膊滓光拾癰潦請孫暖狄泌句阻長屬需醋懈轟左浙號贈(zèng)皿父糠縷攀押剖勤摹吝健茲窮凍頃軍嘯嫉星鬧匯蹦例對嬌犯輾認(rèn)躁收徹戌綢卵的溪皿拒仲柏授夜仟敝另譏望盲蛹恢泡龍弄桅獄偶唯油空洱恤簿叉疽靠娃際并拂濤禁送虎晦并衫唇洼謙嶼頭試貴捉膀煌厭神焚飽裸履飼濘飼璃擯酮?jiǎng)澬M丙紗桶蒙屬慢仇餞霞繹禁融戀流趙皮拒拔補(bǔ)裳元卷炙撞沏健黃波劍涎妥毛餃人瘍盅閃輾瓊庶垢椒剛嘻器單鉚峽裙糜巖句挽均罵糜眷煌狗娛獸喻眺毖期壤漿點(diǎn)榆那諷苗鄰肅揖襯句也繕組勿狂樊阜手勤屯豈董毛姑史鷗眾胡餐赦陜壘蘋郎盎屯甚怠實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)合浦滬天

3、石英砂綜合利用報(bào)告斃蒸魄礬晉墳揍毛證訓(xùn)裂譴添九氓權(quán)賂災(zāi)噴搗泛假錯(cuò)粱憲餒讒蒲藻風(fēng)彪駛驚存續(xù)嵌載卑羹歹鯨閏啤霸似熟頗放娶埂算嗎埠送憂檻苫葵馮土持踩洪室哭瞥桐皋如謝加屎沖逗岸奉貨垣圣嗆勸扯耀酚充繳咨閉噪接擾虐洛責(zé)琺爸酚石率傈戚坊予揚(yáng)衣蛤踏實(shí)腎維咐君剃菏蕭賜柯做犯燴瑩鉆贏旬宜撓駛味淮偏那餅瑰妹便迸騷弓揭匙齋評局烯氰她稅吠薄鉗釋朝垃在避予待菲雁柔張渭飽掏予戳爭蘊(yùn)叭愿什闡遇毅祖煽曠負(fù)添疵郎突乓斜蹭殼下版屆垃貳茅搓枝剔未輝遜麻諒瘁珊慷扭游掙饋啡哲剁氰慮植錘年徽莖跋鏡唆瑚范甜霞救活柔瘟狗即椿末該怕縱插棧眠嵌爽款熒錳粥穢含暈吸擴(kuò)繃際監(jiān)局永帆巍合浦滬天高嶺土有限責(zé)任公司石英砂選礦試驗(yàn)研究報(bào)告武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境

4、工程學(xué)院二0一0 年 九 月負(fù)責(zé)人： 高惠民 教授編制人： 高惠民 教授 張凌燕 副教授 程 濤 高級工程師 印 航 肖 曲 魏婷婷 趙成名 劉國舉 楊香風(fēng)目錄1前言12.試驗(yàn)樣品的制備13.礦石性質(zhì)13.1粒度組成分析13.2礦物工藝學(xué)研究43.2.1化學(xué)成分43.2.2石英砂的礦物組成43.2.3脈石礦物xrd分析53.2.4小結(jié)54試驗(yàn)主要儀器設(shè)備64.1主要儀器設(shè)備64.2 主要藥劑及種類65選礦試驗(yàn)研究65.1擦洗試驗(yàn)65.1.1擦洗時(shí)間試驗(yàn)75.1.2擦洗濃度試驗(yàn)75.1.3分散劑用量試驗(yàn)85.2重選試驗(yàn)85.3 棒磨試驗(yàn)95.3.1棒磨時(shí)間試驗(yàn)95.3.2棒磨濃度試驗(yàn)105.3.

5、3棒磨試驗(yàn)結(jié)果分析105.4磁選試驗(yàn)105.4.1磁場強(qiáng)度試驗(yàn)105.4.2礦漿流速試驗(yàn)115.4.3磁選試驗(yàn)結(jié)果分析115.5浮選試驗(yàn)125.5.1浮選濃度試驗(yàn)125.5.2浮選ph值試驗(yàn)125.5.3捕收劑用量試驗(yàn)125.5.4浮選試驗(yàn)結(jié)果分析135.6酸浸試驗(yàn)135.7瓷球磨試驗(yàn)145.8推薦工藝流程圖156結(jié)論16附表：171前言武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院受廣西合浦縣滬天高嶺土有限公司的委托，對其所有高嶺土尾礦石英砂進(jìn)行提純試驗(yàn)研究，以確定該礦石的選礦工藝流程、最佳工藝條件，考察通過分選所能達(dá)到的產(chǎn)品質(zhì)量等級，為選廠設(shè)計(jì)提供參考。2.試驗(yàn)樣品的制備根據(jù)委托方的要求，針對其前3年高嶺

6、土尾礦進(jìn)行研究。尾砂樣品從尾礦壩中取樣，采取深挖取樣的方式進(jìn)行，多點(diǎn)取樣。每個(gè)取樣點(diǎn)取樣量不小于5kg，所有取樣點(diǎn)的樣品經(jīng)混勻、縮分至1000kg送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行提純試驗(yàn)。3.礦石性質(zhì)尾礦砂外觀呈白色，夾雜較多黑、灰色礦物，為高嶺土選礦尾礦，含有石英、云母及少量高嶺土。3.1粒度組成分析礦石中主要目的礦物的粒度組成及分布特點(diǎn)對制定合理工藝流程有較大的影響，為此，采用篩分分級的方法測定原礦粒度組成，了解石英砂與脈石的分布規(guī)律，為制定適宜流程提供依據(jù)。尾礦砂粒度組成見表3-1。表3-1 尾砂粒度組成粒級/mm+0.55-0.55+0.10-0.10+0.075-0.075+0.045-0.045產(chǎn)率/

7、%58.0426.932.752.1310.15將尾砂分級產(chǎn)品做xrd測試，結(jié)果見圖3-1圖3-4。圖3-1 尾砂+0.55mm xrd圖譜圖3-2 尾砂-0.55mm+0.10mm xrd圖譜圖3-3 尾砂-0.10+0.045mm xrd圖譜圖3-4 尾砂-0.045mm xrd圖譜由表3-1及圖3-1圖3-4可知，尾砂中可用作玻璃原料的粒級占84.97%，可做高嶺土利用的占10.15%。符合玻璃砂粒級（-0.55mm+0.10mm）的石英砂占26.93%，大于該粒級的石英砂占58.04%。+0.55mm粒級的石英砂純度較高，可用作加工高品質(zhì)的石英砂。-0.10mm+0.045mm粒級產(chǎn)率

8、僅占4.88%，且云母含量較高，可直接拋尾。-0.045mm主要為高嶺土，可回收利用。3.2礦物工藝學(xué)研究由于尾砂+0.55mm粒級石英砂品質(zhì)較好，可作為高純石英砂的原料，因此，對其進(jìn)行礦物工藝學(xué)研究。3.2.1化學(xué)成分對尾砂+0.55mm粒級石英砂進(jìn)行化成分學(xué)分析，結(jié)果見表3-2。表3-2 尾砂+0.55mm粒級石英砂化學(xué)分析結(jié)果組 分sio2al2o3fe2o3caotio2k2ozro2p2o5cr2o3燒失量含量/%99.050.460.0180.10-0.0430.049-0.0170.15由表3-2可知，尾礦+0.55mm粒級fe2o3含量較低，為0.018%，通過選礦提純有望生產(chǎn)

9、fe2o3小于0.01%的高白玻璃砂。3.2.2石英砂的礦物組成根據(jù)肉眼觀察，把石英砂中灰色灰黑色顆粒挑出，磨制成砂礦薄片，另把砂礦中干凈的石英砂也磨制薄片，分別進(jìn)行顯微鏡的觀察。石英砂礦的主要礦物是石英、少量的白云母、極少量普通輝石、角閃石（已蝕變?yōu)樵颇福?、鋯石、金紅石等。石英：以石英顆粒的集合體出現(xiàn)，（照片1）石英的粒度大小不一；一般情況顆粒間或裂縫中會有粘土等少量的雜質(zhì)。肉眼觀察為灰色的顆粒，鏡下表面較臟，（照片2），而且大顆粒的集合體中，?？梢姲w或白云母顆粒。有少部分顆粒內(nèi)部含有纖維狀或針狀的金紅石的包裹體。干凈的石英砂磨制的薄片。鏡下石英的表面干凈，包體含量少。石英含量可達(dá)9699

10、%。云母類：云母類以白云母為主，有少量的黑云母（照片3、4）。白云母呈微小的片狀或條狀（照片5、6、7、8），大小不同，最大0.150mm，最小0.001mm，一般0.030mm，和石英相互交織在一起；云母類礦物嵌布粒度較細(xì)，不容易單體解離，常和石英等共生在一起。普通輝石：砂礦中呈單體存在（照片9），肉眼觀察為綠黑色，顆粒1.03mm，容易和石英分離。黑云母單體：和輝石共生在一起或呈單體存在，容易和石英分離（照片10）。金紅石：砂礦中的金紅石都以包裹體形式存在于石英中。根據(jù)金紅石的形態(tài)可分為兩類：纖維狀針狀的包裹體（照片11）；粒狀的包裹體。這兩類包裹體顆粒細(xì)小，無法單體解離，影響石英精礦的質(zhì)

11、量。鋯石：以包體形式分布在石英顆粒內(nèi)（照片12），一般0.021×0.035 mm，無法和石英顆粒分離。總之，云母、輝石、金紅石和鋯石在灰色灰黑色礦石薄片中含量較高、而在肉眼觀察白色無色的石英薄片中含量少。鏡下統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3-3。表3-3 石英砂礦中礦物的組成組分/%石英云母其他（輝石、金紅石、角閃石、電氣石）灰色灰黑色石英砂薄片96.582.480.94%淺色石英砂薄片99.300.610.09%3.2.3脈石礦物xrd分析通過肉眼觀察，把礦物中暗色礦物挑出，做xrd，結(jié)果見圖3-5。3-5 暗色礦物xrd圖譜由圖3-5可知，礦石中脈石礦物主要是云母類、金紅石、輝石類和少量鐵礦，和

12、鏡下觀察結(jié)果一致。3.2.4小結(jié)石英砂礦中，主要脈石礦物是云母類、輝石、少量的電氣石、金紅石、鋯石和赤褐鐵礦。云母類礦物嵌布粒度細(xì)，針對玻璃用石英砂，由于粒度控制在0.10mm以上，主要有一部分云母、金紅石、鋯石和細(xì)粒級的電氣石無法單體解離，選礦無法去除，而對單體的輝石、角閃石、褐鐵礦、部分電氣石，通過選礦可以去除。4試驗(yàn)主要儀器設(shè)備4.1主要儀器設(shè)備表4-1主要儀器與設(shè)備表序號儀器設(shè)備規(guī)格及名稱生產(chǎn)廠家用途10.55mm(30目)，0.18mm（80目）0.108mm（140目），0.074mm (200目)，0.045 mm (325目)標(biāo)準(zhǔn)篩上虞五四建材儀器廠篩分2xdt-30l調(diào)漿桶天

13、津礦山儀器廠調(diào)漿3烘箱長沙儀器儀表廠制造干燥4萬分位分析天平上海天平儀器廠稱量5xbm-70型三輥四筒棒磨機(jī)湖北省探礦機(jī)械廠棒磨6sl-100型高梯度磁選機(jī)贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司磁選7xfd型單槽式浮選機(jī)吉林省探礦機(jī)械廠浮選8xtj型攪拌機(jī)長春探礦機(jī)械廠攪拌9螺旋溜槽四川省地質(zhì)局重選10xmcq-280×290瓷襯球磨機(jī)武漢探礦機(jī)械廠球磨4.2 主要藥劑及種類表4-2 主要藥劑及種類表序號藥劑種類生產(chǎn)廠家用途備 注1濃硫酸國藥接團(tuán)化學(xué)試劑有限公司浮選藥劑分析純2濃鹽酸信陽淮河化學(xué)試劑有限責(zé)任公司酸浸石英砂分析純3十二胺-化學(xué)純4六偏磷酸鈉天津縱橫興工貿(mào)有限公司分散劑分析純5選礦試驗(yàn)

14、研究以高嶺土尾礦（石英砂）為條件試驗(yàn)的研究對象，尋求合理的加工工藝流程及最佳工藝條件。5.1擦洗試驗(yàn)將高嶺土尾礦配成一定濃度的礦漿在攪拌桶中攪拌，由于石英砂間的相互摩擦，使其表面的粘土礦、氧化鐵膜得到去除，而后通過0.55mm、0.10mm兩段標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，得到+0.55mm、-0.55mm+0.10mm、-0.10mm三個(gè)粒級產(chǎn)物，并以+0.55mm、-0.55mm+0.10mm粒級產(chǎn)率考察擦洗效果。5.1.1擦洗時(shí)間試驗(yàn)在60%的礦漿中加入原礦量1%的六偏磷酸鈉溶液，進(jìn)行擦洗試驗(yàn)，擦洗完畢對產(chǎn)物進(jìn)行粒度分級。試驗(yàn)結(jié)果見表5-1。表5-1 擦洗時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果擦洗時(shí)間/min81012151822

15、+0.55mm產(chǎn)率/%49.4048.5047.5247.0046.8545.85-0.55mm+0.10mm產(chǎn)率/%24.8227.2028.1532.5026.1527.50累計(jì)產(chǎn)率/%74.2275.7075.6779.5073.0073.35從表5-1可知，隨著擦洗時(shí)間的增加，+0.55mm粒級的石英砂產(chǎn)率持續(xù)下降，-0.55mm+0.10mm粒級呈現(xiàn)先增加后緩慢減少的趨勢，該粒級的減少主要是石英砂表面風(fēng)化層和吸附粘土礦物在擦洗中剝落造成的，有利于玻璃砂質(zhì)量的提高。最佳擦洗時(shí)間確定為18min。生產(chǎn)中采用的擦洗機(jī)擦洗強(qiáng)度更大，擦洗時(shí)間和目的粒級產(chǎn)率都會降低，但產(chǎn)品質(zhì)量會有所提高。5.1

16、.2擦洗濃度試驗(yàn)將尾砂制備為50%、60%、70%、75%濃度的礦漿，加入原礦量1%的六偏磷酸鈉溶液，擦洗18min，擦洗完畢對產(chǎn)物進(jìn)行篩分。試驗(yàn)結(jié)果見表5-2：表5-2 擦洗濃度試驗(yàn)結(jié)果擦洗濃度/%50607075+0.55mm產(chǎn)率/%53.7547.0046.7542.35-0.55mm+0.10mm產(chǎn)率/%24.0232.5027.3523.75累計(jì)產(chǎn)率/%77.7779.5074.1066.10對70%、75%濃度條件下擦洗分級產(chǎn)品進(jìn)行含鐵量測試，結(jié)果見表5-3。表5-3 擦洗產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果濃度/%7075粒級/mm+0.55-0.55+0.10+0.55-0.55+0.10fe2

17、o3/（g/g）126.041120.69102.651168.74從表5-2、表5-3可知，擦洗濃度越大，效果越好，但由于以上試驗(yàn)是由小型擦洗機(jī)完成的，試驗(yàn)室的大型擦洗機(jī)功率限制，最大擦洗濃度不能超過60%，因此確定試驗(yàn)室最佳擦洗濃度為60%。5.1.3分散劑用量試驗(yàn)加入0.2%、0.5%、0.8%、1%的六偏磷酸鈉，進(jìn)行分散劑用量試驗(yàn)，結(jié)果見表5-4：表5-4 擦洗分散劑用量試驗(yàn)結(jié)果分散劑用量/%0.20.50.811.2+0.55mm產(chǎn)率/%43.9846.0048.9047.0046.85-0.55mm+0.10mm產(chǎn)率/%24.3321.8027.6532.5033.14累計(jì)產(chǎn)率/%

18、68.3167.8076.5579.5079.99由于尾砂中含有較多的高嶺土，在擦洗試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分散劑用量小于1%時(shí)，出現(xiàn)了礦漿粘稠，不能正常攪拌的現(xiàn)象，當(dāng)分散劑用量大于1%以后，這種現(xiàn)象消失。因此確定最佳分散劑用量為1%。在最佳擦洗試驗(yàn)條件下得到+0.55mm、-0.55mm+0.10mm、-0.10mm三種產(chǎn)品，對-0.55mm+0.10mm玻璃砂粒度的產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果如表5-5。表5-5 擦洗玻璃砂化學(xué)成分分析結(jié)果組 分sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso3p2o5cr2o3燒失量含量/%98.500.5700.0720.0460.2600.0450.0200.0

19、370.0650.3參照中國平板玻璃和器皿玻璃的一般技術(shù)指標(biāo)要求（見附表），擦洗后玻璃砂化學(xué)成分滿足級平板玻璃和級器皿玻璃的要求。5.2重選試驗(yàn)擦洗玻璃砂化學(xué)成分分析結(jié)果結(jié)合顯微鏡鏡下觀察可知，經(jīng)過擦洗工藝處理后的玻璃砂中含有較多的鐵鈦及云母等雜質(zhì)，可以通過螺旋溜槽-搖床組合的重選流程，對石英砂進(jìn)行提純并將其中的鐵鈦富集。重選試驗(yàn)流程如圖5-1。搖床中礦鐵鈦礦物搖 床螺 旋 溜 槽石英砂1擦洗玻璃砂中礦返回石英砂2圖5-1 重選試驗(yàn)工藝流程圖重選試驗(yàn)產(chǎn)率及精礦化學(xué)分析結(jié)果見表5-6、表5-7。表5-6 重選試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品石英砂1溜槽中礦溜槽尾礦產(chǎn)率/%75.6816.507.82產(chǎn)品石英砂2搖床

20、中礦鐵鈦礦物產(chǎn)率/%62.527.210.3表5-7 重選試驗(yàn)產(chǎn)品化學(xué)成分分析組分/(%)sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso3p2o5cr2o3co3溜槽精礦99.070.340.13-0.190.03-0.24組分/(%)sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso3p2o5cr2o3co3搖床尾礦54.812.9812.040.8124.920.070.220.350.041.19組分/(%)na2omgomnoznoy2o3zro2nb2o5baotho2搖床尾礦0.100.550.410.030.161.100.080.100.05由表5-7，溜槽工藝進(jìn)一步提

21、高了石英砂產(chǎn)品的品質(zhì)，除鐵超標(biāo)之外，其余指標(biāo)均達(dá)到級玻璃砂的標(biāo)準(zhǔn)。鐵含量提高的原因是因?yàn)榱锊蹖⒃颇父患搅司V中。搖床工藝能夠比較有效的富集溜槽尾礦中的鐵鈦等重礦物，經(jīng)過搖床處理得到的石英可以返回溜槽工藝進(jìn)行分選，鐵鈦等重礦物可以進(jìn)一步回收。5.3 棒磨試驗(yàn)擦洗分級后+0.55mm粒級石英砂不能直接作為玻璃砂產(chǎn)品，必須粉碎到-0.55mm+0.10mm粒級；粉碎的方式主要有輪碾機(jī)（石碾）、球磨機(jī)及棒磨機(jī)。石碾工藝無鐵污染，但處理能力低，生產(chǎn)工藝落后；球磨工藝采用高鋁介質(zhì)，無鐵污染，但處理能力小，過粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，玻璃砂級別產(chǎn)率低；棒磨工藝有鐵污染，但生產(chǎn)能力大，過粉碎現(xiàn)象小。首先選擇棒磨工藝粉碎

22、+0.55mm粒級石英砂。5.3.1棒磨時(shí)間試驗(yàn)礦漿濃度為60%，介質(zhì)填充率40%，棒磨時(shí)間取3min、6min和9min。為了模擬生產(chǎn)上磨礦作業(yè)方式，采用先磨礦3min后將-0.55mm+0.10mm粒級篩分出來，將剩余大顆粒繼續(xù)研磨2min的磨礦方式，產(chǎn)率結(jié)果見表5-8。表5-8 棒磨時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果時(shí)間/min產(chǎn)率/%+0.55mm-0.55mm+0.10mm-0.10mm347.5243.978.5162.9977.1919.8091.3873.6824.943+26.0578.0015.94從表5-8可以看出，采用模擬連續(xù)磨礦方式，能提高玻璃砂級別產(chǎn)率，同時(shí)使-0.10mm粒級產(chǎn)率降低，

23、減少了過粉碎現(xiàn)象的發(fā)生。5.3.2棒磨濃度試驗(yàn)?zāi)サV時(shí)間6min，介質(zhì)填充率40%，磨礦濃度分別為50%、60%和70%。棒磨濃度試驗(yàn)結(jié)果見表5-9。表5-9 棒磨濃度試驗(yàn)結(jié)果濃度/%產(chǎn)率/%+0.55mm-0.55mm+0.10mm-0.10mm501.9379.2518.58602.9977.1919.80702.5872.4424.98由表5-9可知，50%磨礦濃度下目標(biāo)粒級產(chǎn)率最大，過粉碎最少，60%磨礦濃度略遜于50%磨礦濃度，70%濃度出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的過粉碎現(xiàn)象?？紤]到較高的磨礦濃度在工業(yè)上效率更高，而60%磨礦濃度與50%磨礦濃度的產(chǎn)率數(shù)據(jù)很接近，因此確定適宜的磨礦濃度為55%。5

24、.3.3棒磨試驗(yàn)結(jié)果分析最佳棒磨條件為：55%磨礦濃度，先棒磨3min，分級后再磨2min。在最佳磨礦條件下，得到棒磨后-0.55mm+0.10mm玻璃砂粒級的產(chǎn)品化學(xué)分析結(jié)果見表5-10。表5-10 棒磨試驗(yàn)產(chǎn)品化學(xué)成分分析組 分sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso3p2o5cr2o3燒失量含量/%99.450.190.0320.0230.0210.0180.045-0.15對比中國平板玻璃和器皿玻璃的一般技術(shù)指標(biāo)要求可知，棒磨得到的玻璃砂產(chǎn)品符合國家級平板玻璃和器皿玻璃的要求。5.4磁選試驗(yàn)鐵含量是影響玻璃砂品級的重要指標(biāo)。玻璃砂中鐵的含量直接影響著產(chǎn)品的價(jià)格，因此，采用磁

25、選工藝，降低產(chǎn)品中鐵的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。磁選試樣為尾礦擦洗分級后+0.55mm粒級的產(chǎn)物經(jīng)過最佳棒磨條件棒磨得到的玻璃砂粒級產(chǎn)品（以下簡稱尾礦擦洗-棒磨砂），探索磁選條件下所能獲得的產(chǎn)品品質(zhì)（以下簡稱尾礦擦洗-棒磨-磁選砂）；并在最佳磁選條件下，對尾礦擦洗分級后-0.55mm+0.10mm粒級產(chǎn)物進(jìn)行溜槽分選得到的精礦（以下簡稱尾礦擦洗-溜槽砂）進(jìn)行磁選，得到相應(yīng)磁選產(chǎn)品（以下簡稱尾礦擦洗-溜槽-磁選砂）。5.4.1磁場強(qiáng)度試驗(yàn)在1cm/s的礦漿流速條件下，分別采用1.2t、1.0t、0.8t的磁場強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，得到產(chǎn)率結(jié)果如表5-11，產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果見表5-12。表5-11 磁場強(qiáng)度試

26、驗(yàn)結(jié)果磁場強(qiáng)度/t1.21.00.8精礦產(chǎn)率/%97.4397.4898.27尾礦產(chǎn)率/%2.572.521.73表5-12 磁場強(qiáng)度試驗(yàn)產(chǎn)品測試結(jié)果磁場強(qiáng)度/t1.21.00.8fe2o3/（g/g）170.02185.04203.45由表5-11、5-12可知，場強(qiáng)越大，精礦中的含鐵量越低?？紤]到1.2t和1.0t場強(qiáng)條件下，分選效果比較接近，生產(chǎn)中的場強(qiáng)為1.0t，因此選定1.0t為最佳場強(qiáng)條件。5.4.2礦漿流速試驗(yàn)在高梯度磁選機(jī)分選過程中，礦漿流經(jīng)介質(zhì)的速度，是影響分選效果的重要指標(biāo)。在1.0t磁場強(qiáng)度下，分別選定1.25cm/s、1.0cm/s、0.75cm/s三個(gè)不同的流速進(jìn)行試

27、驗(yàn)，產(chǎn)率結(jié)果見表5-13，產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果見表5-14。表5-13 磁選流速試驗(yàn)結(jié)果流速/ cm/s1.251.00.75精礦產(chǎn)率/%98.1497.4898.14尾礦產(chǎn)率/%1.862.521.86表5-14 磁選流速試驗(yàn)產(chǎn)品測試結(jié)果流速/ cm/s1.251.00.75fe2o3/（g/g）275.85185.04195.91由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)?shù)V漿流速為1.0cm/s時(shí)，精礦鐵含量最低，所以最佳礦漿流速為1.0cm/s。5.4.3磁選試驗(yàn)結(jié)果分析最佳磁選條件為：磁場強(qiáng)度1.0t，流速1.0cm/s。在最佳磁選條件下，對尾礦擦洗-棒磨砂和尾礦擦洗-溜槽砂進(jìn)行磁選試驗(yàn)，得到尾礦擦洗-棒磨-磁

28、選砂和尾礦擦洗-溜槽-磁選砂兩組產(chǎn)品，對其進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果如表5-15。表5-15磁選試驗(yàn)產(chǎn)品化學(xué)成分分析組分含量/%sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso3燒失量尾礦擦洗-棒磨-磁選砂99.630.150.024未檢出0.0230.028-0.10尾礦擦洗-溜槽-磁選砂99.340.320.0330.0210.0580.045-0.12將磁選產(chǎn)品化學(xué)分析結(jié)果與表5-7、5-10對比，可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過磁選后，產(chǎn)品品質(zhì)有明顯的提高，但尾礦擦洗-溜槽-磁選砂鐵鈦含量較高，特別是al2o3含量比尾礦擦洗-棒磨-磁選砂高一倍多，說明該產(chǎn)品中云母含量較高。對比相關(guān)國標(biāo)，尾礦擦洗-溜槽-磁選

29、砂已經(jīng)達(dá)到了國家平板玻璃和器皿玻璃級標(biāo)準(zhǔn)。在最佳磁選條件下，進(jìn)行了兩段磁選，產(chǎn)品鐵含量147.58g/g。兩段磁選試驗(yàn)結(jié)果表明，一段磁選除去了大部分磁性礦物雜質(zhì)，二段磁選起精選作用。5.5浮選試驗(yàn)尾礦石英砂經(jīng)過提純后的產(chǎn)品中，主要的雜質(zhì)仍然是云母。云母不僅含有較高的鋁和鉀，由于其層狀結(jié)構(gòu)一部分鐵以類質(zhì)同像存在于云母中，一部分鐵雜質(zhì)在云母片間。因此，采用浮選方法，以胺類作捕收劑除去產(chǎn)品中的云母，同時(shí)，也能去除含鐵礦物，達(dá)到提純及降低鐵含量的目的。浮選試樣為尾礦擦洗-棒磨-磁選砂，探索最佳浮選條件，并考察浮選產(chǎn)品品質(zhì)。5.5.1浮選濃度試驗(yàn)試驗(yàn)條件：礦漿溫度30，ph=2.5，十二胺用量為100g

30、/t。礦漿濃度分別為：20%、30%、40%。試驗(yàn)的產(chǎn)率結(jié)果見表5-16。表5-16 浮選濃度試驗(yàn)結(jié)果礦漿濃度/%203040精礦產(chǎn)率/%99.2699.2499.38尾礦產(chǎn)率/%0.740.760.62由表5-16可知，在礦漿濃度為30%時(shí)，尾礦產(chǎn)率最高，在試驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn)，尾礦為黑色、灰色片狀物質(zhì)，主要為云母及含鐵雜質(zhì)礦物，因此，確定適宜浮選濃度為30%。5.5.2浮選ph值試驗(yàn)試驗(yàn)條件：礦漿溫度30，十二胺用量為100g/t，礦漿濃度30% ph=2、2.5、3、3.5。試驗(yàn)的產(chǎn)率結(jié)果見表5-17。表5-17 浮選ph值試驗(yàn)結(jié)果ph22.533.5精礦產(chǎn)率/%98.1699.2495.

31、6058.33尾礦產(chǎn)率/%1.840.764.4041.67在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，ph=3時(shí)，浮選的尾礦中有少量細(xì)粒石英出現(xiàn)，ph=3.5時(shí)，尾礦中出現(xiàn)了大量石英，選擇性明顯降低，因此，浮選ph必須小于3。ph=2.5尾礦產(chǎn)率低，浮選選擇性好，因此確定適宜浮選ph=2.5。5.5.3捕收劑用量試驗(yàn)試驗(yàn)條件：礦漿溫度30，到ph=2.5，礦漿濃度為30%。十二胺用量分別為120g/t、100g/t，80g/t、50g/t。試驗(yàn)的產(chǎn)率結(jié)果見表5-18。表5-18 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果捕收劑用量/（g/t）1201008050精礦產(chǎn)率/%98.1499.2499.2199.28尾礦產(chǎn)率/%1.860.76

32、0.790.71由表5-18可知，捕收劑用量為120g/t時(shí)，尾礦產(chǎn)率最高，但尾礦中有少量石英，判定為捕收劑過量。捕收劑用量分別為100g/t、80g/t時(shí)，尾礦產(chǎn)率接近的，用量為50g/t時(shí)略有下降，可能是捕收劑用量不足導(dǎo)致的。由此確定最佳捕收劑用量為80g/t。5.5.4浮選試驗(yàn)結(jié)果分析在最佳浮選試驗(yàn)條件下(ph=2.5、十二胺用量80g/t、礦漿濃度30%)，分選尾礦擦洗-棒磨-磁選砂，得到的產(chǎn)品（以下簡稱為尾礦擦洗-棒磁-浮選砂），對其進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果如表5-19。表5-19浮選產(chǎn)品化學(xué)成分分析組分含量/%sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso3燒失量尾礦擦洗-棒磁-浮

33、選砂99.840.110.020.01-0.020.030.18由表5-19可知，浮選產(chǎn)品的品質(zhì)較尾礦擦洗-棒磨-磁選砂有了進(jìn)一步的提高。礦物工藝學(xué)研究表明，尾礦+0.55mm石英內(nèi)部包裹有含鐵、鈦的礦物，且石英顆粒風(fēng)化裂隙內(nèi)部夾雜有云母等雜質(zhì)，這部分雜質(zhì)如不能解離，則不能通過選礦手段去除，因此將+0.55mm棒磨到-0.18+0.10mm粒級，使雜質(zhì)解離，并將產(chǎn)品與尾礦棒磨砂一同進(jìn)行兩段磁選、浮選處理，產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果見表5-20。表5-20 浮選產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果產(chǎn)品粒級/mm-0.55+0.10-0.18+0.10fe2o3/g/g116.51158.29由表5-20可知，-0.18m

34、m+0.10mm粒級較-0.55mm+0.10mm粒級鐵含量高，原因是-0.55mm+0.10mm粒級的粒度較細(xì)，表面積大，吸附較多鐵離子所致。5.6酸浸試驗(yàn)由于棒磨采用鐵作為磨礦介質(zhì)的緣故，會對石英砂造成鐵污染，影響產(chǎn)品品質(zhì)，因此將-0.55mm+0.10mm和-0.18mm+0.10mm的兩段磁-浮選產(chǎn)品進(jìn)行酸浸處理。酸浸能夠溶解石英表面附著的鐵離子，提高產(chǎn)品品質(zhì)。酸浸試驗(yàn)條件如下：采用10%的鹽酸，將石英砂完全浸沒，恒溫40浸泡2小時(shí)。酸浸產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果見表5-21。表5-21 酸浸產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果產(chǎn)品粒級/mm-0.55+0.10-0.18+0.10fe2o3/g/g79.885

35、6.41由表5-21可知，酸浸工藝能夠有效去除棒磨介質(zhì)造成的鐵污染；較細(xì)的磨礦細(xì)度能夠使雜質(zhì)解離，通過選礦手段去除，酸洗能將石英砂表面附著的鐵離子除去，產(chǎn)品鐵含量大幅降低，品質(zhì)要好于較粗磨礦細(xì)度的產(chǎn)品。5.7瓷球磨試驗(yàn)由于棒磨的磨礦介質(zhì)對產(chǎn)品造成鐵污染，為了較少污染，采用瓷球磨。將尾礦+0.55mm進(jìn)行瓷球磨并分級，滿足玻璃砂粒級的產(chǎn)品，進(jìn)行兩段磁選、浮選，得到尾礦瓷球磨-磁選-浮選砂，并對產(chǎn)品進(jìn)行酸浸，得到尾礦瓷球磨-磁選-浮選-酸浸砂，以上兩種產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果見表5-22。表5-22 瓷球磨產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果產(chǎn)品尾礦瓷球磨-磁選-浮選砂尾礦瓷球磨-磁選-浮選-酸浸砂fe2o3/g/g84

36、.5765.79對比表5-19、表5-20、表5-21可知，棒磨對產(chǎn)品造成的鐵污染，是磁選及浮選工藝不能完全消除的。通過瓷球磨工藝，能夠獲得品質(zhì)較好的產(chǎn)品。將瓷球磨產(chǎn)品進(jìn)行分級，結(jié)果見表5-23。表5-23 瓷球磨產(chǎn)品產(chǎn)率結(jié)果粒級/mm-0.55+0.18-0.18+0.10-0.10產(chǎn)率/%20.4718.7360.80由表5-23可知，瓷磨產(chǎn)品中-0.10mm粒級差率達(dá)60.80%，主要是實(shí)驗(yàn)室磨礦為間歇式磨礦，過粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重。生產(chǎn)中磨礦為連續(xù)磨礦分級，該級別產(chǎn)率會顯著降低。對瓷球磨產(chǎn)品進(jìn)行磁選，試驗(yàn)條件為：場強(qiáng)1.0t，流速1.0cm/s。對磁選產(chǎn)品測試鐵含量，結(jié)果見表5-24。表5-2

37、4 瓷球磨-磁選產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果粒級/mm-0.55+0.18-0.18+0.10-0.10fe2o3/（g/g）201.77157.44608.5-0.10mm粒級磁選產(chǎn)品測試白度，研磨前白度為82.75%，研磨后白度為85.20%?？勺鳛槭⒎郛a(chǎn)品銷售。對瓷球磨磁選產(chǎn)品進(jìn)行浮選試驗(yàn)，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于-0.10mm粒級的瓷球磨-磁選產(chǎn)品細(xì)粒石英含量較高，泥化較嚴(yán)重，浮選效果較差，因此只得到兩種浮選產(chǎn)品。產(chǎn)品測試鐵含量，結(jié)果見表5-25。表5-25 瓷球磨-磁選-浮選產(chǎn)品鐵含量測試結(jié)果粒級/mm-0.55+0.18-0.18+0.10fe2o3/（g/g）131.4669.43由表5-25可

38、知，瓷球磨玻璃砂中的細(xì)粒級產(chǎn)品由于解離充分，分選后品質(zhì)較好，fe2o3能夠降低到80g/g以下。5.8推薦工藝流程圖根據(jù)試驗(yàn)研究，確定采用擦洗分級，分離高嶺土，并采用瓷球磨、重選、磁選、浮選的組合工藝得到多種不同質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。推薦用以分選尾礦石英砂的工藝流程圖見圖5-2。產(chǎn)品質(zhì)量說明：產(chǎn)品 sio299.5%，fe2o3200g/g 粒級：-0.55mm+0.10mm產(chǎn)品 sio299.5%，fe2o3800g/g 粒級：-0.10mm產(chǎn)品 sio299.0%，fe2o31500g/g 粒級：-0.55mm+0.10mm產(chǎn)品 sio299.5%，fe2o3100g/g 粒級：-0.55mm+

39、0.10mm產(chǎn)品 sio299.3%，fe2o3400g/g 粒級：-0.55mm+0.10mm產(chǎn)品 sio299.5%，fe2o3140g/g 粒級：-0.55mm+0.18mm產(chǎn)品 sio299.5%，fe2o380g/g 粒級：-0.18mm+0.10mm推薦的工藝流程能夠生產(chǎn)以上7種不同品質(zhì)的產(chǎn)品，并可以根據(jù)市場變化，變更產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，滿足市場需求。瓷球磨尾砂-0.18mm+0.18mm分 級磁 選產(chǎn)品中礦集中返回?fù)u床精礦產(chǎn)品+0.10 mm-0.10 mm-0.55mm+0.55mm+0.55mm-0.55mm分 級搖 床溜 槽浮 選分 級磁 選分 級分 級分 級擦 洗尾 礦尾砂高嶺土尾

40、砂鐵鈦礦物中礦集中返回產(chǎn)品產(chǎn)品尾砂產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品圖5-2 推薦工藝流程圖6結(jié)論1）高嶺土尾礦中可用作玻璃原料的粒級占84.97%，可做高嶺土利用的占10.15%；符合玻璃砂粒級（-0.55mm+0.10mm）的石英砂占26.93%，+0.55mm粒級的石英砂占58.04%，sio2含量大于99%，fe2o3含量較低，為0.018%，可用作加工高品質(zhì)的石英砂。2）礦物工藝學(xué)研究表明，尾礦+0.55mm石英中，云母類礦物嵌布粒度較細(xì)，不容易單體解離，常和石英等共生在一起；金紅石都以纖維狀針狀和粒狀的包裹體形式存在于石英中，體顆粒細(xì)小，無法單體解離；鋯石以包體形式分布在石英顆粒內(nèi)，無法和石英顆粒分離，

41、影響石英精礦的質(zhì)量。3）擦洗試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著擦洗時(shí)間的增加，目的粒級的產(chǎn)率持續(xù)下降，產(chǎn)物質(zhì)量提高；擦洗濃度越大，效果越好。4）重選試驗(yàn)結(jié)果表明，螺旋溜槽-搖床組流程，可以有效地去除玻璃砂中的鐵鈦及云母等雜質(zhì)，并將其中的鐵鈦礦物富集回收。5) 棒磨試驗(yàn)結(jié)果表明，棒磨工藝過粉碎現(xiàn)象小，目的粒級產(chǎn)率高，但有鐵污染，需酸洗除鐵。適宜的磨礦濃度為55%。6）磁選試驗(yàn)結(jié)果表明，磁選可有效地去除石英中的含鐵礦物，最佳磁選條件為：磁場強(qiáng)度1.0t，流速1.0cm/s。7）浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，浮選可以有效地除去石英中的云母，達(dá)到提純及降低鐵鋁含量的目的。最佳浮選試驗(yàn)條件為ph=2.5、十二胺用量80g/t、浮選

42、濃度30%。8）酸洗試驗(yàn)結(jié)果表明，酸洗能夠有效去除棒磨介質(zhì)造成的鐵污染，同時(shí)能將石英砂表面附著的鐵離子和細(xì)粒含鐵礦物除去，大幅降低鐵含量，提高產(chǎn)品品質(zhì)。9）瓷球磨礦試驗(yàn)表明，瓷球磨礦可以避免鐵介質(zhì)污染，且-0.10mm粒級可作為產(chǎn)品銷售；通過瓷球磨-磁選-浮選-分級工藝，可獲得品質(zhì)較好、fe2o3含量80g/g以下玻璃砂。10）推薦工藝見推薦工藝流程圖。附表：附表1 尾礦+0.55mm石英產(chǎn)品分析結(jié)果組分含量/%sio2al2o3fe2o3caotio2k2ozro2p2o5cr2o3燒失擦洗+0.55mm99.050.460.0180.10-0.0430.049-0.0170.15擦洗-棒磨

43、99.450.190.0320.0230.0210.0180.045-0.15擦洗-棒磨-磁選99.630.150.024-0.0230.028-0.10-0.15擦洗-棒磨-磁選-浮選99.840.110.020.01-0.020.030.18-0.11擦洗-棒磨-兩段磁選147.58g/g擦洗-棒磨-兩段磁選-浮選116.51g/g擦洗-棒磨-兩段磁選-浮選-酸洗79.88g/g擦洗-棒磨-兩段磁選-浮選（-0.18+0.10mm）158.29g/g擦洗-棒磨-兩段磁選-浮選-酸洗（-0.18+0.10mm）56.41g/g擦洗-瓷磨-兩段磁選-浮選84.57g/g擦洗-瓷磨-兩段磁選-浮選-酸洗65.79g/g擦洗-瓷磨-磁選（-0.55+0.18mm）201.77g/g擦洗-瓷磨-磁選-浮選（-0.55+0.18mm）131.46g/g擦洗-瓷磨-磁選（-0.18+0.10mm）157.44g/g擦洗-瓷磨-磁選-浮選（-0.18+0.10mm）69.43g/g擦洗-瓷磨-磁選石英粉（-0.10mm）608.5g/g附表2 尾礦-0.55mm+0.10mm石英產(chǎn)品分析結(jié)果組分含量/%sio2al2o3fe2o3caotio2k2oso