陕西某石英砂工艺矿物学及可选性实验

肖蕲航; 李育彪; 汤启宙

doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2022.03.030

陕西某石英砂工艺矿物学及可选性实验

1.
武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北　武汉　430070

2.
武钢资源集团程潮矿业有限公司，湖北　鄂州　436051

基金项目: 国家自然科学基金（51974215，51774223）；湖北省重点研发计划项目（2021BCA127）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（2021CG006，2022CG032）

详细信息

作者简介: 肖蕲航（1998-），男，硕士研究生，研究方向为非金属矿物综合利用

通讯作者: 李育彪（1985-），男，教授，博士研究生导师，主要从事矿产综合利用研究

中图分类号: TD95

收稿日期: 2021-10-12

刊出日期: 2022-06-25

Study on Process Mineralogy and Selectivity of a Quartz Sand in Shaanxi Province

1.
School of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Technology, Hubei, Wuhan, China

2.
Wugang Resources Group Chengchao Mining Co., Ltd, Ezhou, Hubei, China

More Information

Corresponding author: Li Yubiao, Yubiao.Li@whut.edu.cn

Received Date: 12 October 2021

Publish Date: 25 June 2022

摘要

摘要:
陕西某地石英资源丰富，开展矿物学研究有利于其高值高效利用。基于偏光显微镜、ICP、XRD、EPMA等现代测试技术分析了石英砂化学成分、矿物组成、粒度分布及杂质元素赋存状态等工艺矿物学特征，确定“重选-磁选-擦洗-浮选-酸浸”提纯实验工艺流程，并进行了可选性实验研究。该石英砂原料经提纯除杂，SiO₂含量由99.64%提高到99.90%，杂质总含量由3395.80 μg/g下降至909.85 μg/g，可作为高质量石英砂用于光伏玻璃原料。
- 石英砂 /
- 工艺矿物学 /
- 可选性实验 /
- 提纯
Abstract:
It is beneficial to conduct mineralogy research on the abundant quartz sand resources located in Shaanxi Province, thereby providing high value and efficient utilization methods. Base on modern testing techniques such as polarizing microscope, ICP, XRD, EPMA, etc., the mineralogical characteristics of quartz sand, such as the chemical composition, mineral composition, particle size distribution, and the presence of impurity elements, were analyzed. A technological process of gravity separation-magnetic separation-scrubbing floating-acid leaching for purification was proposed, followed by experimental study on selectivity. The raw quartz sand was purified with the SiO₂being increased from 99.64% to 99.90%, while the total content of impurities being decreased from 3395.80 μg/g to 909.85 μg/g, which can be used as ahigh quality quartz sand source for photovoltaic glass.
- Quartz sand /
- Process mineralogy /
- Beneficiation test /
- Purification

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图 1 石英砂石X射线衍射

Figure 1.

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图 2 石英砂矿光学显微镜照片

Figure 2.

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图 3 石英砂粒度分布曲线

Figure 3.

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图 4 三个不同视域内石英砂电子探针能谱

Figure 4.

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图 5 石英砂面扫描分析结果

Figure 5.

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图 6 石英砂选矿提纯实验流程

Figure 6.

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表 1 石英砂提纯实验样品主要元素分析结果/（μg·g^-1）

Table 1. Analysis results of main elements of quartz sand purification experimental samples

名称	Al₂O₃	Fe₂O₃	TiO₂	MgO	CaO	K₂O	Na₂O	SO₃	合计	SiO₂/%
原矿	2021.09	92.86	607.29	44.01	77.87	377.65	136.23	38.80	3395.80	99.64
重选	1905.70	79.47	387.85	34.85	60.51	357.11	130.89	34.21	2990.48	99.70
磁选	1621.09	62.66	273.20	32.63	43.04	346.33	121.83	30.27	2531.05	99.74
擦洗	1581.68	57.15	265.64	32.12	33.41	324.64	119.70	26.31	2440.65	99.75
浮选	862.43	54.74	262.06	31.05	27.96	195.62	101.41	23.21	1558.48	99.84
酸浸	369.49	41.58	244.35	27.32	11.66	121.87	90.31	3.27	909.85	99.90

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表 2 电子探针能谱分析结果/%

Table 2. Electron probe energy spectrum analysis results

视域	谱图	Al₂O₃	Na₂O	K₂O	CaO	SiO₂	TiO₂	Fe₂O₃	MgO	分析
(a)	1	25.05	2.64	6.03	0.00	65.90	0.38	0.00	0.00	长石、氧化铁、石英
	2	7.49	0.75	0.00	0.73	88.59	0.00	0.00	2.44	斜长石、硫化矿、石英‘
	3	10.78	0.54	4.26	0.00	84.42	0.00	0.00	0.00	长石、石英
（b）	1	2.27	0.00	0.00	0.00	97.73	0.00	0.00	0.00	高岭石、石英
	2	5.97	0.50	1.57	0.00	91.96	0.00	0.00	0.00	钾长石、云母、石英
	3	23.42	1.06	8.46	0.00	65.35	0.00	0.44	1.27	长石、云母、粘土矿物、氧化铁、石英
(c)	1	26.02	1.59	6.85	0.00	63.80	0.42	0.39	0.93	长石、粘土矿物、钛铁矿、金红石、氧化铁、石英
	2	17.69	1.09	6.88	0.00	73.28	0.70	0.36	0.00	长石、钛铁矿、金红石、氧化铁、石英
	3	18.61	1.32	5.99	0.00	73.18	0.00	0.23	0.67	长石、粘土矿物、氧化铁、石英
	4	22.96	1.20	9.10	0.00	67.67	0.46	0.51	1.10	长石、粘土矿物、钛铁矿、金红石、氧化铁、石英
	5	26.71	1.48	7.33	0.00	63.21	0.00	0.36	0.91	长石、云母、粘土矿物、氧化铁、石英
	6	25.37	1.78	6.77	0.00	64.41	0.00	0.30	1.37	长石、云母、粘土矿物、氧化铁、石英

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