中國粉體網訊 高純石英砂可被應用在電子信息、光纖、光伏等行業，且在國防軍工、航空航天等領域也有重要應用，在新材料產業中具有重要地位，產品發展價值較高，行業發展前景好。但受原材料質量和加工技術雙重限制，我國高純石英砂市場需求仍舊高度依賴進口。為突破限制，國內對于高純石英砂的制備做了大量研究。受困于石英原礦量與質的短板，近年來有關尾礦制備高純石英砂的研究備受關注。
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高嶺土尾礦制備高純石英砂
龍高股份近日在回答投資者“貴司高嶺土尾礦怎么處理的，目前技術上高嶺土尾礦可以回收利用生產石英砂，建議貴司對尾礦進行回收利用”問題時表示，高嶺土行業的選礦和金屬礦業的選礦所產生的所謂“尾礦”是不同概念，高嶺土的選礦實際上是一個物理分離（分級）的過程，所謂的“尾礦”主要構成成分即為石英砂，沒有有毒有害有污染的成分。其次，龍高股份有專門的綜合利用加工廠及生產線，目的就是為了提高礦產品的綜合利用率。
高嶺土尤其是砂質高嶺土尾礦的組成與石英巖、石英砂巖、天然石英砂非常相似，它們中含有的最主要礦物均為石英，其次還含有云母、長石、電氣石、金紅石、鋯石和黏土等礦物，能做為普通石英資源的代表；另一方面，若對砂質高嶺土尾礦僅進行堆放儲存，不僅會造成嚴重的環境問題，而且還會浪費砂質高嶺土中共伴生的其它礦物資源，尤其是浪費了大量石英資源。因此，以砂質高嶺土尾礦為原料進行制備高純石英的研究，不僅實現了高嶺土資源的綜合利用，而且對以石英巖、石英砂巖、天然石英砂等普通石英資源為原料生產加工高純石英以及豐富高純石英來源具有借鑒意義。
據中國粉體網小編了解，近期的研究中，來自中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所的邵偉華等人，公開發明專利：一種高嶺土尾礦制備高純石英砂的方法。所述方法包括以下步驟：
（1）高嶺土尾礦作為原礦，經攪拌擦洗后篩分，得到+0.6mm物料；
（2）將+0.6mm物料經磨礦后進行分級，0.4mm‑0.1mm礦料進行磁選作業，得到磁性物和非磁性物，非磁性物進入重選作業，得到重選輕礦物和重選重礦物，重選輕礦物進入再磨作業篩分，得到+0.1mm礦物；
（3）+0.1mm礦物進入浮選作業，得到浮選精礦，浮選精礦脫去上層水再經超聲波酸洗后，再篩分得到+0.1mm粗料為高純石英砂。
一種高嶺土尾礦制備高純石英砂的方法
本發明方法不但可獲得高質量的石英精礦產品，而且加工時間較短，工藝流程簡單，能耗低，并且獲得的石英精礦品質較高，可達到高純石英質量要求。
石英尾礦再變高純石英砂
在石英砂選礦提純及精深加工過程中，不可避免的會產生尾礦、廢泥。石英尾砂的化學成分主要是SiO2，雜質主要是長石、粘土、云母、鐵礦物等，只要合理開發、科學利用，就可以消除污染、變廢為寶。
江蘇凱達石英股份有限公司的張勛等人采用混合酸配合助浸劑代替傳統的酸浸法，提高石英砂的浸出速率，減少酸浸過程酸的用量，經過該工藝處理的石英砂尾礦中二氧化硅的含量高達99.9％以上，達到高純石英砂的標準。主要流程包括：
磨礦：以生產高純石英砂過程中的尾礦為原料，球磨后篩分；
強磁選：磁選機強磁選，去除石英砂中的強磁性物質；
酸浸：酸浸處理后過濾、超純水沖洗；
煅燒：高溫煅燒2-4h；
水淬：水淬3-5min，使石英基體與雜質交界處斷裂；
二次酸浸：重復上述酸浸過程，去除石英砂中的長石以及其他雜質；
清洗：超純水沖洗，過濾干燥即可得到石英砂尾礦的提純加工產品。
靖州縣新球實業有限責任公司的黃勇等人公開了一種石英砂尾礦的加工方法，處理過的石英砂尾礦中二氧化硅含量高達99.9％以上、三氧化二鐵含量小于22ppm，達到了高純石英砂的標準。主要包括以下步驟：
初步粉碎石英砂尾礦顆粒，并挑選80～110目的顆粒；
在每噸尾礦中加入20～30g氧化鈉固體，攪拌均勻，煅燒；
往煅燒后的石英砂尾礦上噴水，之后石英砂裂開并且沖去尾礦表面生成的雜質；
將石英砂尾礦浸泡在含有2,2’‑聯吡啶的羥基乙酸溶液中，將石英砂尾礦過濾出來；酸洗溶液中2,2’‑聯吡啶的質量百分數為2wt％～4wt％，羥基乙酸的質量百分數為4wt％～8wt％，2,2’‑聯吡啶與羥基乙酸的質量比為1∶2～2.2；
先用弱堿性水溶液沖洗石英砂尾礦，即得到對石英砂尾礦的加工提純產品。
金屬尾礦再利用制備高純石英砂
除了高嶺土尾礦、石英尾礦再利用制備高純石英砂之外，有些金屬尾礦也可以用來嘗試制備高純石英砂。如石英脈型金礦是河南省主要的金礦礦床類型之一，相關礦山尾礦的主要成分是石英。尾礦中石英的含量高，且量大，具有回收石英精礦的資源基礎。通過相關的工藝技術，可以回收金礦山尾礦中的石英。王江飛采用磁選-脫泥-硫酸法工藝流程回收新疆某金礦尾礦中的石英，獲得的石英精礦可達到玻璃及陶瓷原料三級品的質量標準；山東省通過技術革新，從石英脈型金尾礦中選出了合格的石英精礦。
鐵尾礦中石英與鐵礦物連生，石英礦物的包裹體、鮞狀結構較少，顆粒較大，可以充分回收利用其中的石英制備高純石英砂，實現尾礦的高附加值利用。對鐵尾礦進行高純石英砂提取需要物理選礦、化學選礦、粉體表面處理等多種工藝結合，目前主要采用磨礦一弱磁選一強磁選一浮選一整形磨一深加工酸洗處理一表面改性處理工藝，提取的高純石英砂Si02品位99.9％以上、白度94.0％以上，達到高品質石英砂標準。
小結
由于缺少可利用性評價，從嚴格意義上我國沒有專門生產高純石英原料的礦山，每年需從他國進口大量高純石英砂、原料礦石及高端石英制品。除了進一步勘察發掘高純石英原料礦，有關高純石英砂的制備技術，相關尾礦再利用制備高純石英砂的研究值得進一步加強，打破高純石英砂進口渠道多年來依賴國外的境況。
參考資料：
馬超.砂質高嶺土尾礦制備高純石英的基礎研究
白俊豪等.河南省金礦山尾礦非金屬礦物資源化潛力分析
國家知識產權局、鳳凰網、騰訊網
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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