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石英砂主要除铁方法有哪些
来源:www.cqsyscj.com 发布时间:2021年12月15日
一、机械擦洗除铁。
机械擦洗是去除石英砂表面的薄膜铁和附着在石英砂表面的含铁矿物。目前,擦洗技术主要是棒擦洗和机械擦洗。对于机械擦洗,一般认为影响擦洗效果的因素主要是擦洗机的结构特点和配置形式,其次是工艺因素,包括擦洗时间和擦洗浓度。机械擦洗效率随着矿浆浓度的增加而提高,因为矿浆浓度的增加会增加颗粒碰撞的可能性。
研究表明,砂矿的擦洗浓度在50%~60%之间,效果良好。原则上,擦洗时间以初步满足产品质量要求为基准,不宜过长。由于时间过长,会增加设备磨损,增加能耗,增加选矿净化成本。如果采用加药高效强力擦洗,配合适当的工艺和设备,棒磨擦洗效果会更好,因为加药可以增加杂质矿物和石英颗粒表面的电斥力,增强杂质矿物与石英颗粒的分离效果。Fe2o3从0.19%降至0.10%,铁去除率达到47.4%。
与其他除铁工艺相比,LT工艺具有以下特点:1)产品质量好,能满足浮法玻璃对优质硅砂的质量要求;2)产量大。目前,由于成本低,操作简单,除铁率相对较低,一些小型生产企业和加工企业使用这种方法进行除铁。
二、磁选除铁。
石英砂中的主要矿物石英是一种反磁性物质,不能在磁场中磁化。石英砂中含有铁的杂质矿物:赤铁矿、棕铁矿、磁铁矿、针铁矿等,其中大部分是磁性物质,可以在磁场中磁化。在磁选过程中,利用这种性质差异,通过磁选去除石英砂中的铁杂质矿物。为了去除含铁矿物,将磁性矿物与非磁性矿物分离,磁性矿物上的磁力必须满足以下条件:磁性矿物上的磁力大于磁性矿物上的所有机械力。
磁性选择分为干选择和湿选择。以海南宜昌石英砂矿生产工艺为例,对干湿选择工艺进行了比较,发现湿强磁选择存在功耗大、介质易磨损、生产用水量大、运行维护成本高等缺陷。干强磁选择工艺操作方便,运行维护成本低于湿式。

在磁选过程中,湿式强磁选机可以大大去除赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物,包括连生体颗粒。一般来说,湿式强磁机可以在1万奥斯特以上选择含有弱磁性杂质矿物的石英砂;对于含有磁铁矿物杂质的强磁性矿物,弱磁机或中磁机的选择效果更好。在生产中,湿式强磁选机Z佳可获得Fe2O30.036%的优质石英砂精矿。湿式强磁选机的除铁效果受给料量、冲洗水量、磁场强度等参数的影响,其中磁场强度对Z的影响较大。此外,磁选次数越多,石英砂粒度越细,除铁效果越好。

三、超声波除铁。
超声波是一种高频(频率大于2万Hz)的声波,依靠媒体传播。它具有机械能,在传播过程中与媒体相互作用,产生机械效应、热效应和空穴效应。当超声波在水(或溶液)中发出时,会产生大量的压缩和膨胀区域,导致无数微气泡(空化泡)的形成和破裂,称为空化。在空化过程中,液体内部压力发生突变,伴有冲击波,压力可达数千至数万个大气压。在这种冲击波的作用下,附着在颗粒表面的含铁杂质从颗粒表面脱落,进入人体液相,从而达到除铁的目的。
超声波除铁主要是去除颗粒表面的次生铁膜(即薄膜铁)。铁膜结合牢固,选矿中使用的机械擦洗方法无法分离。含薄膜铁的天然硅砂采用超声波技术处理,具有时间短、效率高的特点。当处理时间为10min时,除铁率一般可达46%~70%。超声波除铁应注意及时排除废液,防止二次粘附降低除铁效果。超声波清洗与化学品(分散剂)相结合,除铁率可提高5%~30%。超声波对药物强化作用的主要原因是空化作用的存在不仅有助于药物的分散,而且增加了与矿物颗粒表面的作用概率,而且有助于药物在颗粒表面的溶解和分散。采用超声波除铁时,矿浆浓度不宜过大。由于浓度过高,由于解吸杂质过多,无法及时排出,会再次吸附在颗粒表面,从而降低除铁效果。超声波强度对石英砂的除铁效果也有一定的影响。
与机械擦洗相比,超声波除铁不仅可以消除矿物表面的杂质,还可以去除颗粒解理缝隙中的杂质。因此,其除铁效果更好。超声波除铁对于硅砂等廉价资源来说仍然相对昂贵,在大型选矿厂仍然难以应用,但可以用于纯度高、用量少的生产领域。
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