石英砂，作為一種關(guān)鍵的非金屬礦物，因其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于多個工業(yè)領(lǐng)域。然而，為了滿足不同行業(yè)對石英產(chǎn)品純度的高標準要求，須對含有雜質(zhì)的石英砂原礦進行選礦提純。在每一選礦階段需要綜合考慮多種因素，以確保石英砂精礦達到預(yù)期的質(zhì)量。

1、擦洗、分級脫泥階段的影響

擦洗和分級脫泥是借助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥土等雜質(zhì)礦物，并進一步擦碎未成單體的礦物集合體，再通過分級作業(yè)達到石英砂進一步提純的過程。影響擦洗和脫泥效果的因素包括石英砂的粒度、原礦中雜質(zhì)礦物的種類及含量、擦洗機的結(jié)構(gòu)特點、擦洗時間和擦洗濃度。隨著石英粒度變細，SiO₂的品位降低，而鐵質(zhì)和鋁質(zhì)雜質(zhì)的含量卻升高，在含有大量粘土礦物的石英砂中尤為明顯。然而，對于去除石英表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物，擦洗和分級脫泥常采用螺旋擦洗機、滾筒篩、水力旋流器、脫泥斗和水力分級機等設(shè)備進行擦洗和分級脫泥，以提高處理的效果。

研究表明，擦洗濃度在50%-60%之間效果理想。擦洗時間應(yīng)以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求為準，避免過長導(dǎo)致設(shè)備磨損和能耗增加。對于機械擦洗效果不理想的石英砂，采用棒磨擦洗是一個成熟的解決方案。

2、磁選階段的影響因素

石英砂的磁選過程旨在去除如赤鐵礦、褐鐵礦等磁性雜質(zhì)礦物，從而減少鐵質(zhì)含量，提高其使用價值和產(chǎn)品質(zhì)量。影響磁選效果的因素包括磁選次數(shù)、磁場強度和石英砂粒度。隨著磁選次數(shù)的增加，含鐵量逐漸減少；在一定的磁場強度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場強度即使提高很多，除鐵率也無顯著變化。另外，因為細粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量較高，所以石英砂粒度越細，除鐵效果越好。

3、浮選階段的影響因素

浮選法是除去石英砂中長石、云母等非磁性伴生雜質(zhì)礦。原礦性質(zhì)和藥劑選擇及用量影響著石英砂浮選效果。在有氟浮選過程中，使用陽離子捕收劑和氫氟酸活化劑，雖然浮選效果顯著，但會產(chǎn)生對環(huán)境有害的含氟廢水，需要經(jīng)過處理才能排放。無氟浮選利用石英和長石結(jié)構(gòu)上的差異，通過合理調(diào)配陰陽離子混合捕收劑，利用它們不同的Zeta電位優(yōu)先浮選出長石，實現(xiàn)有效分離，是一種更為環(huán)保的提純方法。經(jīng)過擦洗、脫泥、磁選和浮選后，石英砂的純度可達到99.3%-99.9%，基本上可滿足工業(yè)用砂的需求。

4、酸浸階段的影響因素

酸浸是利用石英不溶于酸（HF除外），且其他雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點，進一步實現(xiàn)石英砂提純的過程。其效果受到酸的種類、濃度、酸浸時間、溫度及礦漿攪拌的影響。不同酸對不同金屬雜質(zhì)的去除效果各異。單獨使用硝酸酸洗，鐵去除率很低；二元酸（鹽酸+氫氟酸）的去除率為58.1%，而三元混酸的去除率可達67.7%。混酸酸洗的協(xié)同效應(yīng)顯著提高了雜質(zhì)去除效率，但需控制HF濃度一般不超過10%以避免石英溶解。稀酸對Fe和Al的去除效果顯著，而較濃的硫酸、王水或HF對Ti和Cr的去除效果更佳。使用硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等混合酸進行酸浸脫除，可以顯著提高石英砂的純度。溫度提升會加快反應(yīng)速率和鐵去除率，但效果隨著溫度的增高趨于減弱。因此，酸浸工藝應(yīng)盡量降低酸的濃度、溫度和用量，減少酸浸時間，以實現(xiàn)較低選礦成本下的有效提純。

石英砂的選礦提純是一個系統(tǒng)工程，涉及擦洗、分級脫泥、磁選、浮選和酸浸等多個階段。每個階段的效果都受到多種因素的影響，包括原礦性質(zhì)、工藝參數(shù)、設(shè)備配置、藥劑制度等。通過對這些因素的綜合考慮，可以優(yōu)化提純工藝，提高石英砂的純度，滿足不同工業(yè)應(yīng)用的高標準要求，從而提升選礦廠的經(jīng)濟效益。