石英產品在高新技術領域應用廣泛，如電子材料、二氧化硅薄膜材料、光纖通訊電纜材料、石英坩堝、石英玻璃、半導體用硅等，這些高性能材料對原料質量要求嚴格，需要較高純度的二氧化硅。國內外一般采用天然水晶石作為這些材料的原材，但由于天然水晶石原料短缺，且價格昂貴，需求價格低廉、品質優質的高純石英砂是解決此問題的途徑之一。本文將為您介紹一種高純石英砂提純工藝，即石英砂磁選-浮選-酸浸工藝流程。

一、高純石英砂磁選工藝

影響石英純度的雜質主要有賦存鋁元素的黏土礦石和鐵的氧化物。其中，鐵的氧化物主要包含是鐵礦和褐鐵礦，由于這類礦物的硬度與石英接近，在粉碎過程中難以實現單體解離，大多數都是與石英顆粒呈現連體形態，因此采用磁選分離的方法可有效去除這一類雜質。

進行磁選時，一般選用濕式強磁選方法進行初選，可盡可能地清除包括連體顆粒以及包裹體在內的赤鐵礦、褐鐵礦、水黑云母。另外，為了提高分離效果，磁選時應注意給礦濃度、磁場強度和沖洗水量。

二、高純石英砂浮選工藝

如上所屬，黏土礦物也是影響石英純度的雜質之一。當礦石中向蒙脫石、水黑云母、伊利石等礦物隨著粉碎和分級脫泥，部分黏土雜質可以隨著泥化而去除，但還存在一些不具水化特點的片狀結構成分。處理這種雜質時，可采用云母浮選工藝進行分離。采用云母浮選分離法時，一般根據礦物原料的性質可以分為兩種方法：

方法一：在堿性礦漿中，采用陰離子捕收劑，通過正浮選可直接選出石英，云母進入尾礦。

方法二：在酸性礦漿中，采用陽離子捕收劑，通過反浮選選出云母，尾礦石英則進行回收。

這兩種方法都是根據石英與云母表面物化性質差異，在選礦藥劑作用下表現出對氣泡的不同親和力。前者更適用于結構較為簡單的低品位石英原料，而后者更適用于高品位石英原料的浮選。同時，浮選時應控制浮選藥劑的用量，捕收劑和起泡劑用量組合，盡量使其在浮選過程呈現互補的作用，這樣可以增加精礦產率，雜質去除效果較好。

三、高純石英砂酸浸工藝

經過磁選和浮選分離之后，原礦中賦存較多雜質的集合體顆粒已經基本被清除，但還存在一些有害成分一半點或者包裹體的形態存在于石英顆粒上。為了去除這類有害雜質，需要對石英進行酸浸處理。因為石英耐酸（HF除外），其他則會被酸溶解成可溶性化合物，從石英顆粒上脫離于液體中，然后經過固液分離和凈水洗滌進行去除。由于有害成分大都以礦物集合體的形式存在，可采用混酸酸浸，產生的協同效應具有更強的溶解雜質的作用。

另外，進行酸浸時需要注意一下幾個方面：

酸液濃度：當酸液濃度過低時，除雜效果不明顯且產量低、耗時長；當酸液濃度過高時，不但相應提純成本增加，而且酸液會加劇設備腐蝕，石英洗滌次數增加，同時還會造成洗滌水排放治理困難等問題。因此需要嚴格控制酸液的濃度，避免造成原材料和設備的損失。

反應溫度：冷酸處理需要較長的時間，而熱酸可加快雜質的溶解速度。對酸液進行加溫時，應根據酸液的種類。硫酸熱穩定性較好，適宜在高溫條件處理；鹽酸具有易氣化和便于回收的特點，因此酸浸溫度可適當降低。

酸浸時間：適當的酸浸時間可保證酸與雜質進行充分的反應。一般情況下，隨著時間的延長，除雜效果逐漸提高。反應最初效果較為明顯，但隨著酸液濃度的降低，雜質溶解速度降低，因此酸浸時間不易過長，3-12小時內效果較好。酸浸反應過程中，可加強攪拌，一方面增加酸液與石英顆粒表面接觸的機會，另一方面。顆粒之間的相互碰撞和摩擦可使溶解出來的雜質不沉積字石英顆粒表面，有利于提高酸浸除雜效果。

四、高純石英砂洗滌工藝

經過酸浸處理的石英砂粒表面沾有殘液進和被浸出的可溶性雜質，由于在干燥環境下，酸性液體受熱蒸發會釋放出有害氣體，污染環境和腐蝕設備，同時表面的可溶性雜質會降低二氧化硅的純度，所以需要對酸浸后的石英砂進行洗滌處理。

洗滌是一個擴散的過程，洗滌過程中可進行攪拌來提高擴散的速度，利于提高洗滌效果。因為石英砂為密實顆粒，其污染只發生在顆粒表面，因此可先用凈水洗滌，當呈中性時，可使用離子水沖洗，脫除凈水。

以上即為高純石英砂磁選-浮選-酸浸工藝。當使用硅石提取高純度石英砂時，需要注意原料、選礦技術的選擇。因此，為選擇高效的選別工藝流程，對原料需要進行選礦試驗分析，確定礦石成分、特點。鑫海礦裝可為您提供石英砂礦業全產業鏈服務，包含選礦試驗、選礦工藝設計、成套設備生產與采購以及后續的運輸和安裝。如有需要，歡迎咨詢。