一种脉石英矿高效制备超白石英砂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种石英砂的制备方法，特别是涉及一种脉石英矿高效制备超白石英 砂的方法。
【背景技术】
[0002] 石英矿广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化 工、塑料、橡胶、磨料、滤料等工业，是重要的工业矿物原料。
[0003] 脉石英是石英矿物种类的重要组成之一，该矿体呈乳白、灰白、白色，油脂光泽，致 密块状，比重2. 65左右，熔点1700°C以上，硬度大于7,具有优良的耐温性、耐酸碱性，并且 具有导热性差、高绝缘、低膨胀以及稳定的化学性能等特点。是建材、陶玻、化工、通信等重 要的高级工业基础材料。
[0004] 目前，市场上普通石英成品砂的含铁量主要在200-800ppm (百万分之一的为 lppm)，100-200ppm的石英砂相对较少，而IOOppm以内的超白石英成品砂就非常稀少。随 着工业的不断发展，市场对高品质的石英砂原料品质的需求正逐步增加，特别是光纤通信、 光学仪器领域对含铁量在IOOppm以内甚至更低的优质超白石英成品砂的需求越来越大。 随着目前天然的优质的石英砂资源越来越少，与此同时，石英砂选矿行业受地域、市场的影 响，行业的整体发展受区域性限制，行业分支小，技术和资本上难以吸引更多的社会资源的 投入，石英砂行业选矿技术相对落后，业内普遍采用的相对简单粗放石英淘洗和提纯工艺， 生产出来的产品很难保证稳定并且优质的品质。
[0005] 脉石英作为石英矿物的一个重要分支，由于其成矿特点和优良的物理特性决定了 其巨大的市场价值，鉴于此，急需根据脉石英的矿物性质，与生产实践相结合，探索出一种 有效的、适应性强的利用脉石英矿制备超白石英砂的选矿的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明目的是提供一种零排放、无污染、生产效率高、适合大规模生产的脉石英矿 高效制备超白石英砂的方法。
[0007] 本发明的目的是这样实现的： 一种脉石英矿高效制备超白石英砂的方法，特征是： A、 高压辊磨机破碎、一段分级筛分级：将5-25mm的脉石英原矿送入单传动高压辊磨机 进行精细破碎，精细破碎后进入一段分级筛进行分级，+20目粒级筛上物料进入后续的棒 磨机进行磨矿作业，-20目筛下物料直接进入后续一段脱泥斗沉砂合并进入一段受阻沉降 器； B、 棒磨作业、一段脱泥斗分级：一段分级筛的+20目粒级筛上物料送入棒磨机进行湿 法磨矿，磨成矿浆，进入一段脱泥斗进行一段脱泥分级，一段脱泥斗的溢流物料直接作为尾 矿进入尾泥回收池，一段脱泥斗沉砂与一段分级筛的-20目筛下物料合并后进入一段受阻 沉降器给矿进行分级作业； C、 一段受阻沉降器分级、二段脱泥斗脱泥作业：一段受阻沉降器分级作业后的沉砂物 料的粒度控制在+20目，该粒度的沉砂物料直接返回步骤B的棒磨作业的给矿；一段受阻沉 降器分级作业后的溢流物料的粒度控制在-20目，该粒度的溢流物料直接进入后续的二段 脱泥斗进行脱泥作业；二段脱泥斗的溢流物料作为尾矿进入尾泥回收池，二段脱泥斗的沉 砂物料进入后续二段分级筛进行粒度控制作业，得到二段分级筛的+20目粒级筛上物料和 二段分级筛的-20目筛下物料； D、 二段分级筛粒度控制作业：为了保证成品砂的粒度在-20目以内，二段分级筛的筛 上物与步骤C的一段受阻沉降器的沉砂合并返回步骤B的棒磨机给矿再磨，二段分级筛的 筛下物料直接进入后续一段永磁除铁、二段永磁除铁作业； E、 一段永磁除铁、二段永磁除铁作业：一段永磁采用CTN型普通永磁筒式磁选机，该磁 选机的磁场强度为3000GS，工作时，一段永磁的磁性物作为废渣直接进入尾矿池，一段永磁 的非磁性物料进入二段永磁进行除铁作业；二段永磁采用CTN型高场强永磁筒式磁选机， 该磁选机的磁场强度为7000GS，二段永磁的磁性物作为废渣与一段磁性物合并进入尾矿 池，二段永磁的非磁性物料进入后续立环脉动高梯度磁选机进行强磁选除铁作业； F、 立环脉动高梯度磁选机除铁作业：二段永磁的非磁性物料进入立环脉动高梯度磁 选机进行强磁选除铁作业，立环脉动高梯度磁选机除铁作业后的磁性物作为废渣进入尾矿 池，立环脉动高梯度磁选机除铁作业后的非磁性物料进入后续的三段脱泥斗进行脱泥作 业； G、 三段脱泥斗作业：在经过立环脉动高梯度磁选机除铁作业后的非磁性物料进入三段 脱泥斗后，三段脱泥斗的溢流物料与一段脱泥斗的溢流物料合并为尾泥进入尾泥回收池； 三段脱泥斗的沉砂物料进入二段受阻沉降器进行成品砂分级； H、 二段受阻沉降器分级作业：三段脱泥斗的沉砂物料进入二段受阻沉降器后，经过二 段受阻沉降器分级，二段受阻沉降器的溢流物料的粒度为-140目，粒度为-140目的二段受 阻沉降器的溢流物料作为硅微粉成品原料；二段受阻沉降器的沉砂物料的粒度为20-140 目，粒度为20-140目的二段受阻沉降器的沉砂物料为超白石英砂成品。
[0008] 本发明的主要特点是： 1) 根据"多碎少磨"的选矿原理，通过引入单传动高压辊磨作业，一方面可以直接产生 符合粒度要求的石英砂成品(质量占比达到30-50%)，另一方面可以减小入棒磨机的给料粒 度，不仅提高了棒磨机的处理能力，还大大降低了磨矿能耗，节能减排效果明显； 2) 全流程工艺通过前后三段脱泥作业，大大降低了脉石英矿物的原生及次生泥，对清 除脉石英矿物中的非磁性细粒级杂质具有显著效果； 3) 根据脉石英加工过程中铁质杂质的特点，分三段磁选除铁提纯作业，依次剔除强磁 性、中等磁性、弱磁性铁质杂质，达到脉石英矿物高效除铁提纯的目的； 4) 两端受阻沉降器作业，目的各不相同，一段受阻沉降器作业有效地控制了选矿工艺 流程的粒度上限；二段受阻沉降器作业有效控制了成品砂的粒级范围，并产生附属产品，为 全流程的粒级控制和产品分级提供了保障； 5) 本发明充分结合了脉石英矿物及其产品的要求和特点，充分认识到工艺流程各个工 序段对产品品质的影响，重点从矿物脱泥、粒度分级与磁选除铁三方面着手，加强了对影响 产品品质的铁质杂质及细泥的处理，改善了工艺流程的选矿效果，提高了石英及脉石英矿 物选矿的可靠性和适应性，可以满足石英矿物的选矿需求。
[0009] 本发明在湖北某脉石英选矿加工厂成功地投入使用。该厂脉石英原矿含铁量为 80ppm，年处理脉石英原矿30万吨，20-140目主要超白石英砂含铁量为60ppm，该发明的主 要技术参数如下。
[0010] 通过上述数据可以分析，本发明的工艺流程加强了对影响脉石英品质的铁质杂质 及细泥的处理，改善了工艺流程的选矿效果，提高了石英及脉石英矿物选矿的可靠性和适 应性，可以有效地保证脉石英矿物的工艺品质，生产出的超白砂产品可以满足市场对高品 质石英砂的需求，并且该工艺流程还具有处理能力大，节约能耗等优点，经济又环保。