磁选方法能够有效地将磁性杂质从石英中分离出来

发布日期：2024-09-30 作者：点击：

　　石英砂中的矿物杂质确实以多种非石英矿物的形式存在，这些杂质的存在方式复杂多样，对石英砂的纯度和品质产生显著影响。以下是对这些存在方式及当前高纯石英砂提纯工艺中机械破碎和磁选技术的详细解析：

　　杂质存在方式

　　松散伴生矿物：这些矿物与石英晶体不发生化学结合，以独立颗粒的形式存在于石英砂中，如长石、云母等。

　　矿物碎片：部分矿物碎片在表面化学和物理上与石英晶体结合，尤其是含铁矿物和含铝矿物，这类杂质难以通过简单方法去除。

　　包裹体：一些矿物被包裹在石英颗粒中，或被相互结合的石英晶体所包围，形成复杂的包裹体结构，增加了提纯难度。

　　间隙离子：如Al??、Fe??、Fe??、B??、Ti??、Ge??、P??等离子取代硅氧四面体网格中的硅原子（Si??），形成共价键。这些离子的存在不仅影响石英砂的纯度，还可能对后续应用产生不利影响。同时，为了维持SiO?晶格的电中性，通常会伴随着Li??、K??、Na??和H??等元素的掺杂。

　　高纯石英砂提纯工艺

　　机械破碎

　　机械破碎是利用机械力将矿物颗粒尺寸减小的过程。在高纯石英提纯中，其主要目的是将石英矿物中的非结构性杂质（如矿物包裹体和气液包裹体）从石英中分离出来。破碎后，石英颗粒的比表面积增大，杂质暴露在颗粒表面，有利于后续提纯步骤的进行。然而，由于石英矿物硬度大，破碎过程中易与设备产生摩擦和撞击，可能引入新的杂质。为解决这一问题，可采用自磨和高压脉冲破碎技术：

　　自磨：利用被粉碎物料本身作为研磨介质，减少外部研磨介质对石英矿物的污染。

　　高压脉冲破碎：发出高压脉冲放电形成冲击波，使石英矿块沿晶界破碎，实现杂质与石英颗粒的选择性分离。

　　磁选

　　磁选是根据石英矿物与杂质矿物之间磁性的差异进行分离的方法。在高纯石英提纯中，磁选主要用于去除石英原矿中包裹的磁性矿物杂质，如磁性钛铁矿、黄铁矿、褐铁矿和石榴石等。由于含铁杂质等磁性物质易被磁化，而石英矿物（特别是非金属磁性物质）则不能被有效磁化，因此磁选方法能够有效地将磁性杂质从石英中分离出来。磁选分为干选和湿选两种方式，湿式强磁选虽然除杂效果好但成本较高，而干式强磁选则操作方便、成本较低。

　　综上所述，机械破碎和磁选作为高纯石英砂提纯的重要工艺手段，在去除石英砂中的矿物杂质方面发挥着重要作用。通过不断优化这些工艺参数和技术手段，可以进一步提高石英砂的纯度和品质。