在前不久召开的第十四届非金属矿加工利用技术交流会上,蚌埠玻璃工业设计院吴建新教授介绍了他们在石英尾砂提纯研究方面的最新成果与进展。吴建新教授领导的团队研制出了一种同水互溶、选择性及耐泥浆性能均佳的特种浮选捕收剂,开发了适合从石英细(尾)砂中分离铝、铁、粘土矿物的无氟浮选新工艺,大幅度地提高了石英尾(细)砂的内在品质,解决了石英细(尾)砂的综合利用难题,其产品可替代高档粉石英广泛应用于电工、电子用高档硅微粉、无碱电子玻纤、陶瓷釉料及硅微粉、真空玻璃管、高级泡花碱等行业。
玻璃用硅质原料的粒度级配要求十分严格,对上下限的控制十分严格,生产过程中,通常会产生20-35%不符合要求的石英尾(细)砂。该尾(细)砂Al、Fe、泥等杂质含量较高,无法满足电子玻璃纤维、陶瓷釉料、化工填料等行业的质量要求。据统计,每年堆存或在尾矿坝中存放的石英尾(细)砂总量约在3000万吨左右。一方面,这些废弃物因粒度较细,风天造成局部的“沙尘暴”;雨天时,随水外流,淤塞河道和田野,严重影响环境;另一方面,市场上急需的高品质粉石英资源日渐枯竭,价格不断上涨。因此,寻找最佳的选矿工艺分离石英尾砂中的杂质矿物,提高其内在品质是解决石英尾砂综合利用问题的关键。
一般矿业工程中尾矿的杂质矿物种类较多,泥质含量较高,加之存在大量的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+等难免离子污染,表面性质有趋同的现象,从而造成尾矿浮选提纯十分困难,浮选捕收剂的选择性很差;石英细(尾)砂浮选的常规方法较为复杂,需要各种前期预处理扩大表面差异,浮选的选择性差,得不偿失。吴建新教授及其团队研制出了一种同水互溶、选择性及耐泥浆性能均佳的特种浮选捕收剂,开发了适合从石英细(尾)砂中分离铝、铁、粘土矿物的无氟浮选新工艺,大幅度地提高了石英尾(细)砂的内在品质,解决了石英细(尾)砂的综合利用难题。其产品可替代高档粉石英广泛应用于电工、电子用高档硅微粉、无碱电子玻纤、陶瓷釉料及硅微粉、真空玻璃管、高级泡花碱等行业。较好的解决了本行业的发展瓶颈,产生了良好的经济效益和社会效益。处理流程如图1.1。

图 1.1“一步法 ”硫酸法浮选流程图
石英细(尾)砂一步硫酸法浮选典型指标如下表所示:
表2.2 一步硫酸法浮选典型指标
应用案例 |
入选石英细(尾)砂质量(%) |
浮选石英精砂质量(%) |
回收率 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
(%) |
1 |
97.8 |
1.23 |
0.16 |
99.65 |
0.15 |
0.025 |
80.25 |
2 |
99.15 |
0.64 |
0.058 |
99.85 |
0.065 |
0.0045 |
85.65 |
目前,这种一步硫酸法浮选处理石英尾砂的工艺已经被很多企业利用,并取得了显著的经济效益:
技术名称 |
项目名称 |
项目规模 |
入选尾砂质量(%) |
最终精砂质量(%) |
投资额 |
利润额 |
(万吨/年) |
(万元) |
(万元/年) |
石英尾砂浮选技术 |
ATM石英尾砂浮选项目 |
5.5 |
SiO2 97.80 |
SiO2 97.80 |
375 |
575 |
Fe2O3 0.16 |
Fe2O3 0.16 |
Al2O3 1.23 |
Al2O3 1.23 |
石英尾砂浮选技术 |
太湖7#石英细砂浮选工程 |
4 |
SiO2 99.15 |
SiO2 99.85 |
215 |
350 |
Fe2O3 0.06 |
Fe2O3 0.0045 |
Al2O3 0.64 |
Al2O3 1.23 |
|