石英砂除铁方案.doc

石英砂除铁方案一：提纯工艺: 石英原矿粗碎手选细碎分级磁选浮选酸浸洗涤脱水干燥。第一步：磁选，磁场强度最大的适宜为10000 Oe经本次选别后, + 40 目SiO2 品位可达99.05 % ,Fe2O3 含量为0.071 %; 40 80 目SiO2 品位为99.09 % , Fe2O3 含量0.070 %; 80140 目SiO2 品位99.14 % , Fe2O3 含量0.067 %; 140200 目SiO2 品位99.10 % , Fe2O3 含量0.069 %。第二步：浮选浮选工序主要是除去石英中的云母及Fe2O3 。用H2SO4 作调整剂, pH = 2.53 , 石油磺酸钠作捕收剂, 松醇油作起泡剂。经浮选后, 云母可除去70 %左右, Fe2O3 含量可降至0.013 %以下。捕收剂的用量为800g/t时效果最佳。第三步：酸浸法可供选择的酸有HCl 、HNO3 、H2SO4 、HF4 种,每种酸对杂质的脱除效果是不同的。对脱除Ti ,用浓H2SO4 、王水、HF 效果较好。HF 能溶解SiO2 ,这对脱除石英表面的Fe 、Ti 尤其是各种裸露的包裹体有较好效果。但应严格控制用量, 否则将使SiO2产率下降, 另外还造成环境污染。对Fe 、Al 、Mg 的脱除, 上述酸均有效果。采用混合酸浸出能使各种酸间产生协同效应, 这是单一一种酸的酸浸所不能比拟的。适宜的加酸顺序以及酸浸流程为:混合酸浸洗涤,混合酸浸洗涤, 其中混合酸为HCl : H2SO4 = 1 0.3 , 混合酸为HCl 、H2SO4 、HNO3 、HF , HF 浓度不能大于10 % , 并按以上顺序依次投酸入槽中。酸液浓度：酸液浓度过低, 耗时长, 产量低且除杂效果不好。酸液浓度过高, 不但会使成本增加, 对设备的腐蚀加剧, 而且同样会使SiO2 产量降低。较适宜的酸的浓度为:较适宜的酸的浓度为: 对混合酸, 石英混合酸水=1005545 ; 对混合酸, 石英混合酸水= 1006050 。反应温度：酸浸温度对石英杂质的除去率影响较大。温度越低, 反应速度越慢, 需时越长。温度越高, 虽会使反应加快, 但酸的挥发也随之加快, 成本增加，因此较适宜的酸浸温度为3842 。经初次酸浸以后, 石英中SiO2 品位已达9996 %以上, Fe2O3 含量在0.0012 %以下。要达到高纯石英砂的要求, 还必须进行二次酸浸。对于二次酸浸, 温度可适当增高。酸浸的反应温度取4550 较好。酸浸时间在410h 内效果较好。另外, 随着酸浸的进行, 搅拌亦应不断加强。这样一方面可增加石英颗粒表面与酸接触的机会, 从而相对增大了反应的接触界面; 另一方面亦可通过颗粒间的相互碰撞摩擦, 使沉积在石英表面的可溶性杂质化合物进入到液相中, 有利于提高酸浸效果。第四步：水洗为降低成本, 对酸浸后的洗涤, 全部采用自来水(洗3次) ; 对酸浸后的洗涤, 亦首先用自来水洗涤, 待洗涤液接近中性时, 再用去离子水洗涤3 次。所有洗涤均采用20 %固体浓度。最后在120 下干燥1520min , 便得最终的高纯石英砂。经测试, 除2040 目及4080 目这两个级别的最终产品SiO2 品位为99.98 %外, 其它几个级别的最终产品SiO2 品位均为99.99 % , Fe 含量为2.35ppm。方案二：煅烧+酸浸由18%盐酸+2%氢氟酸构成的混合酸(酸液与石英砂的液固质量比为3 1) ,置于一定温度的水浴锅中保温酸浸1h,然后在室温中放置7h,最佳的酸浸温度为50。NaCl添加量2% ,煅烧温度820,煅烧时间2h, 18%盐酸+ 2%氢氟酸,酸浸温度