一种花岗岩长石矿制取低铁石英砂的方法与流程

本发明涉及选矿综合利用领域，具体涉及一种利用花岗岩长石矿制取低铁石英砂的工艺方法。

背景技术：

花岗岩长石矿中除主要矿物长石外，常伴生有石英、云母等矿物。在花岗岩长石矿选别过程中，石英常常作为尾矿堆存，没有得到有效的利用。

长石是含钾、钠、钙的架状构造的硅铝酸盐矿物，是地壳中的主要造岩矿物，常与石英、云母伴生。长石是陶瓷、玻璃工业的主要原料，占其用量的85%左右。传统花岗岩长石矿的选矿工艺为：破碎-筛分-磨矿-分级-脱泥-磁选，若要获得优质的长石精矿，往往需要通过浮选工艺去除伴生矿物石英，而石英通常作为尾矿堆存，并未获得有效的回收利用，从而造成资源的浪费。

低铁石英砂是制备超白玻璃、光伏玻璃的基本原料，一般要求原料成分中fe2o3含量≤100ppm，更高要求为fe2o3含量≤60ppm。国内传统低铁砂的制备常选用脉石英矿或石英岩矿作为原料，采用破碎、磨矿、磁选、擦洗，甚至浮选或酸洗工艺获得。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决花岗岩长石矿选别过程存在的石英尾矿无法利用的问题，提供了一种从花岗岩长石矿中制取低铁石英砂的方法。

本发明的具体方案如下：

（1）粒度控制：用破碎机将花岗岩长石原矿破碎成3mm以下，再通过棒磨机和水力分级机将矿石制成0.1~0.7mm粒级占比95%的石英砂；

（2）磁选：通过两段磁选工艺降低石英砂中fe2o3含量，获得中间产品磁选精砂，两道磁选场强分别为0.3t和1.2t；

（3）粗选：采用h2so4作为调整剂，控制ph=2~3，油酸钠和椰油基丙撑二胺作为捕收剂对磁选精砂进行浮选，获得粗精矿和粗尾矿，其中油酸钠用量为1.2~1.5kg/t、丙撑二胺用量为0.4~0.5kg/t；

（4）精选：控制ph=2~3，油酸钠用量为0.3~0.4kg/t、丙撑二胺用量为0.1~0.2kg/t，对粗精矿进行精选，获得长石精砂和中矿2；

（5）扫选：控制ph=2~3，油酸钠用量为0.6~0.7kg/t、丙撑二胺用量为0.2~0.3kg/t，对粗尾矿进行扫选，获得低铁石英砂和中矿1；

（6）中矿返回：对精选、扫选获得的中矿1、中矿2集中返回至粗选步骤，提高长石精砂和石英砂的回收率；

（7）经上述工艺生产的石英砂精砂成品其fe2o3含量可达到60~80ppm。

本发明采用棒磨机磨矿和水力分级机分级，能够有效地控制产品粒度；采用两道磁选工艺能够有效地去除原生铁氧矿物和云母等含铁硅酸盐矿物、破碎磨矿过程中带入的机械铁等；采用“一粗一精一扫、中矿返回”工艺既能得到优质的长石精矿，又能回收获得满足低铁砂要求的石英矿。为花岗岩长石矿这种类型的矿物的综合利用提供了一种选矿技术方案。

附图说明

附图1为本发明选矿工艺流程图。

具体实施方法

以下结合附图及实例对本发明进行进一步的说明。本实例仅是对本发明做进一步清楚地说明，而不是对本发明的限制。

以下采用本发明提供的工艺流程图（附图1）对下述样品进行选矿提纯：花岗岩长石矿原矿中主要成分为钾长石、钠长石、石英，还含有少量黑云母、赤铁矿、绿帘石、金红石等。主要化学元素分析结果（wt%）为：sio272.60；al2o315.54；fe2o30.20；k2o6.49；na2o2.25；cao0.012；mgo0.015；tio20.013；

具体选矿步骤如下：

（1）粒度控制：用破碎机将花岗岩长石原矿破碎至3mm以下，再通过棒磨机和水力分级机将矿石制成0.1~0.7mm粒级占比95%石英砂；

（2）磁选：磨矿分级后的石英砂通过两段磁选工艺降低其中fe2o3含量，获得中间产品磁选精砂，两道磁选场强分别为0.3t和1.2t；

（3）粗选：采用h2so4作为调整剂，控制ph=2~3，油酸钠和椰油基丙撑二胺作为捕收剂对磁选精砂进行浮选，获得粗精矿和粗尾矿，其中油酸钠用量为1.2~1.5kg/t、丙撑二胺用量为0.4~0.5kg/t；

（4）精选：控制ph=2~3，油酸钠用量为0.3~0.4kg/t、丙撑二胺用量为0.1~0.2kg/t，对粗精矿进行精选，获得长石精砂和中矿2。

（5）扫选：控制ph=2~3，油酸钠用量为0.6~0.7kg/t、丙撑二胺用量为0.2~0.3kg/t，对粗尾矿进行扫选，获得低铁石英砂和中矿1；

（6）中矿返回：对精选、扫选获得的中矿1、中矿2集中返回至粗选，提高长石精砂和石英砂的回收率。

通过上述工艺方法后，最终获得长石精矿指标（wt%）为：sio2，69.23；al2o3，16.54；k2o，10.24；na2o，2.97；fe2o3，0.08，该长石精砂达到了我国长石产品在陶瓷釉料、陶瓷白胚料、平板玻璃等方面一级品指标。而回收获得的石英指标（wt%）为：sio2，99.63；al2o3，0.14；fe2o3，0.0070，该石英矿达到了超白玻璃、光伏玻璃原料用低铁砂的质量指标。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种花岗岩长石矿制取低铁石英砂的方法，包括以下步骤：（1）将花岗岩长石原矿制成0.1~0.7mm粒级含量占比95%的石英砂；（2）通过两段磁选工艺降低石英砂中Fe2O3含量，获得中间产品磁选精砂；（3）对磁选精砂进行粗（浮）选，获得粗精矿和粗尾矿；（4）对粗精矿进行一次精选，获得长石精砂和中矿2；（5）对粗尾矿进行一次扫选，获得低铁石英砂和中矿1。（6）中矿1和2合并返回至粗选。经过该方法选别后，既能获得满足陶瓷釉料、陶瓷白胚料、平板玻璃等方面一级品指标的长石精矿，又能回收获满足超白玻璃、光伏玻璃原料用的低铁石英砂，从而实现资源的综合利用。

技术研发人员：彭寿;马立云;张冲;潘力;陈志强;吴建新;钱潜
受保护的技术使用者：凯盛石英材料（黄山）有限公司;中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司
技术研发日：2018.09.05
技术公布日：2019.01.11