技术领域
本发明属于非金属矿加工技术领域，具体的说涉及一种除去石英中黄铁矿杂质的方法。
背景技术：
随着我国工业化、城镇化和现代化建设的推进，矿产资源需求将持续大幅度增加，矿产资源供需矛盾日益突出，环境压力越来越大。因此，必须从战略和全局的高度，把建设节约型社会和发展循环经济摆在更加突出的重要位置。低铁石英因其优异的性能，所以在多个产业都有相当良好的应用前景：
（1）太阳能产业
光伏玻璃因其对杂质含量、透光率、微观缺陷等要求极高，故对其主要原材料就是PPM级低铁石英。对低铁石英的要求极为严格，一般要达到如下指标：
化学成份：SiO2≥99.5%，Fe2O3≤80PPM；
粒度控制：0.71～0.5mm≤2%，0.5～0.125mm≥95%，0.125mm≤5%；
（2）信息产业
TFT-LCD基板玻璃主要有两个作用：一是使液晶保持一定厚度；二是承载驱动所必需的透明电极和开关元件。为了同时能够满足这两个作用，生产基板玻璃所用原料为低铁石英。
基板玻璃用石英一般要达到如下指标：
化学成分：SiO2≥99.6%，Fe2O3≤100PPM；
（3）节能环保产业
低辐射玻璃是一种新型节能采光材料，可分为Low-E玻璃、Sun-E玻璃，也是一种超白玻璃，所以其原料也是低铁石英。
低辐射玻璃用石英质量要求：
化学成分：SiO2含量99.0%±0.3，Fe2O3≤100PPM；
粒度控制：大于0.71mm不允许有；0.5mm以上＜2％；0.1mm以下＜5％。
现有的石英矿除铁技术主要有：
（1）酸处理法。此种方法利用石英不溶于酸（HF除外）而杂质可以溶解于酸的特点，从而实现去除杂质的一种化学处理方法。常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸等，通常在酸浸过程中还要加入还原剂，有利于杂质的浸出。缺点是酸对设备的腐蚀严重，成本较高，并伴有酸污染。
（2）浮选法。分为有氟以及无氟法，有氟法由于氟对环境污染太大，几乎已经被淘汰。无氟法又包括无氟有酸法、无氟无酸法和无氟有碱法。无氟有酸法虽然应用广，但缺点是对设备有腐蚀且有污染。无氟无酸法和无氟有碱法由于过程较复杂，技术还不够成熟，成本相对较高，还没有投入到工业上的应用。
（3）微生物法。原理是利用微生物在矿物表面生长要吸收Fe元素，从而达到除铁的目的。但是微生物种类繁多，不同的微生物对不同的杂质去除效果不同，且所需周期较长。
提纯石英最普遍的方法是酸洗，能够除去包括铁以内的大部分杂质元素，但是酸洗（尤其是氢氟酸）会给环境造成极大的破坏，对设备的腐蚀作用也很大，也是成本最高的一种方法。在多个沿海城市已经明令禁止用酸洗的方法清洗矿物。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
本发明的目的是提供一种除去石英中黄铁矿杂质的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，包括如下步骤：
S1.将石英材料高温煅烧；
S2.去除赤铁矿。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料高温煅烧是在有氧环境下高温煅烧。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度最低为300℃。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为350℃-950℃。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为300℃-700℃。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间最少为10分钟。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间为10-60分钟。
作为进一步的优选，所述的石英材料粒径小于1mm。
作为进一步的优选，所述步骤S2去除赤铁矿是通过磁选去除赤铁矿。
作为进一步的优选，所述步骤S2用磁选工艺去除赤铁矿前对磁选产物进行XRD分析。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
黄铁矿的化学式为FeS2，为非磁性矿物，不能直接用磁选工艺去除，用常规的酸洗或者浮选除铁工艺成本较高，而且对环境影响很大。黄铁矿在室温下是一种不活泼的物质，温度升高后变得活泼，加热会和氧气发生反应——4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。而产生的Fe2O3是能被磁铁吸引的，为磁选提供了可能。通过以上步骤可以简单方便的降低原矿中的铁含量，能够符合大部分产业用石英的要求。此工艺操作简单，效果明显，成本低廉，无污染。
图1为磁选产物XRD含量比例图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的作进一步的说明。但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常用材料和加工方法。
一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，包括如下步骤：
S1.将石英材料高温煅烧；
S2.去除赤铁矿。
其中，步骤S1中将石英材料高温煅烧是在有氧环境下高温煅烧。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度最低为300℃。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为350℃-950℃。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为300℃-700℃。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间最少为10分钟。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间为10-60分钟。
其中，所述的石英材料粒径小于1mm。
其中，所述步骤S2去除赤铁矿是通过磁选去除赤铁矿。
其中，步骤S2用磁选工艺去除赤铁矿前对磁选产物进行XRD分析。对磁选产物进行XRD分析，衍射角度10°到90°，每步时长0.1s，步长0.02度，经过XRD物相卡片对比，原矿石中所含的无磁性硫铁矿（FeS2）转化成了有磁性的Fe2O3、Fe3O4等物质。
X射线衍射分析（X-raydiffraction，简称XRD），是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。对磁选产物进行XRD分析，衍射角度10°到90°，每步时长0.1s，步长0.02度，得到XRD衍射图谱。经过图谱与标准卡片对比，得到如图1所示数据，标注峰1为SiO2峰，标注峰2为Fe2(SO4)3，标注峰3为Fe2O3，标注峰4为Fe3O4。磁选产物为铁的有磁性化合物。
根据有关资料表明，黄铁矿及其加热产物的存在温度范围是：
I．黄铁矿，室温~700℃；
II．4H型磁黄铁矿，500℃~1200℃（700℃时为最大值）；
III．磁铁矿，1000℃~1200℃（1000℃时为最大值）；
IV．赤铁矿（最终产物），分别为350℃~950℃（900℃时为最大值）和≥1200℃。
而这些矿物存在7种矿物组合：
（1）室温~300℃，黄铁矿；
（2）350℃~400℃，黄铁矿+赤铁矿（微量）；
（3）500℃~700℃，黄铁矿+4H型磁黄铁矿+赤铁矿（微量）；
（4）700℃~950℃，4H型磁黄铁矿+赤铁矿；
（5）1000℃~1100℃，4H型磁黄铁矿+磁铁矿；
（6）1200℃赤铁矿+磁铁矿+磁黄铁矿（微量）；
（7）≥1250℃，赤铁矿。
结合煅烧成本以及各阶段产物的磁性，考虑煅烧温度为300℃到700℃。
表一各种矿物的磁化率矿物磁化率（10-8m3kg-1）铁2×107磁铁矿5×104磁赤铁矿4×104磁黄铁矿5×103黄铁矿30水-0.9石英-0.6具体实例一
本实验原料为含黄铁矿型的石英砂原料。将原料石英砂筛选分级，选出80目~200目筛的实验石英砂，再将实验石英砂分为五组，标号1~5号，每组100g实验石英砂。在高温箱下煅烧，煅烧温度为300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃，保温时间都为一小时，另用标号11标记为石英砂原料作为对比样，不做高温处理。最后分别对1~5进行磁选，去除磁选产物得到煅烧产物。煅烧产物的铁含量如表二所示：
表二不同煅烧温度保温1h的除铁效果编号煅烧温度（℃）保温时间铁含量（ppm）13001h67.024001h60.835001h67.546001h53.857001h61.468001h55.279001h60.3810001h57.7911001h54.21012001h58.611--154具体实例二
本实验所用原料同上。同样将原料石英砂筛选分级，选出80目~200目筛的实验石英砂，然后将实验石英砂分为四组，标号1~4，每组100g实验石英砂。在高温下煅烧，煅烧温度都为400℃，保温时间分别为10min、30min、1h、2h，另标号5为石英砂原矿作为对比样，不做高温处理。最后分别对1~5号进行磁选，磁选次数均为8次，去除磁选产物得到煅烧产物。煅烧产物的铁含量如表三所示：
表三400℃不同的保温时间除铁效果编号煅烧温度（℃）保温时间铁含量（ppm）140010min52.0240030min59.334001h53.844002h66.45--90.8具体实例三
本实验所用原料同上。将原料石英砂筛选分级，选出80目~200目筛的实验石英砂，然后将实验石英砂分为四组，标号1~4，每组100g实验石英砂。在高温下煅烧，煅烧温度都为400℃，保温时间分别为10min、30min、1h、2h，另标号5为石英砂原矿作为对比样，不做高温处理。最后分别对1~5号进行磁选，磁选次数均为8次，去除磁选产物得到煅烧产物。煅烧产物的铁含量如表4所示：
表四300℃不同的保温时间除铁效果编号煅烧温度（℃）保温时间铁含量（ppm）130010min168230030min31233001h67.043002h55.75--90.8具体实例四
本实验所用原料同上。同样将原料石英砂筛选分级，选出80目~200目筛的实验石英砂，然后将实验石英砂分为四组，标号1~4，每组100g实验石英砂。在高温下煅烧，煅烧温度都为500℃，保温时间分别为10min、30min、1h、2h，另标号5为石英砂原矿作为对比样，不做高温处理。最后分别对1~5号进行磁选，磁选次数均为8次，去除磁选产物得到煅烧产物。煅烧产物的铁含量如表五所示：
表五500℃不同的保温时间除铁效果编号煅烧温度（℃）保温时间铁含量（ppm）150010min60.2250030min57.335001h67.545002h61.35--90.8具体实例五
本实验所用原料同上。同样将原料石英砂筛选分级，选出80目~200目筛的实验石英砂，然后将实验石英砂分为四组，标号1~4，每组100g实验石英砂。在高温下煅烧，煅烧温度都为600℃，保温时间分别为10min、30min、1h、2h，另标号5为石英砂原矿作为对比样，不做高温处理。最后分别对1~5号进行磁选，磁选次数均为8次，去除磁选产物得到煅烧产物。煅烧产物的铁含量如表六所示：
表六600℃不同的保温时间除铁效果编号煅烧温度（℃）保温时间铁含量（ppm）160010min67.1260030min62.436001h53.846002h55.25--90.8具体实例六
本实验所用原料同上。同样将原料石英砂筛选分级，选出80目~200目筛的实验石英砂，然后将实验石英砂分为四组，标号1~4，每组100g实验石英砂。在高温下煅烧，煅烧温度都为700℃，保温时间分别为10min、30min、1h、2h，另标号5为石英砂原矿作为对比样，不做高温处理。最后分别对1~5号进行磁选，磁选次数均为8次，去除磁选产物得到煅烧产物。煅烧产物的铁含量如表七所示：
表七700℃不同的保温时间除铁效果编号煅烧温度（℃）保温时间铁含量（ppm）170010min57.2270030min64.337001h61.447002h60.05--90.8显然，本发明的上述实施例仅为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。