某复杂硅矿石选矿工艺试验研究

内蒙古某硅石矿矿物组成复杂，嵌布粒度细微，属于低品位难选矿，为了实现该硅石矿的综合利用，红星机器对该矿石进行了选矿工艺研究，确定了其较好选矿工艺，并获得了良好的选矿技术指标。

一、原矿性质分析

试验样来自内蒙古某地硅石矿，经岩矿鉴定分析结果得知，该矿主要矿物成份为石英，灰白色，主要为块状构造，粒状变晶结构，镶嵌粒状变晶结构为致密块状细粒结构，石英砂粒度硅质结构或变余细粒砂状结构。含量仅为85.6%，其次为绢云母、长石、赤铁矿和褐铁矿等。

二、选矿试验方案的确定

人选粒度原则上讲，较好入选粒度应是使杂质化合物获得多单体的粒度。事实上，由于含Fe、Al等化合物嵌布特性的不同，很难得到它们各自的单体。因此，本研究在相对较宽的粒度级别内对硅石的提纯进行了探索，其粒度分别为20-40目、40-80目、80-140目、140-200目。根据矿石性质，试验中人选粒度确定为40一80目。

选矿方案：本试样中影响石英纯度的杂质主要是Fe、lA的化合物，如长石、绢云母、赤铁矿、褐铁矿等。其中赤、褐铁矿硬度与石英接近，粉碎后只有少量单体颗粒，绝大部分仍与石英呈连生体形态存在，采用磁选使其与石英分离较为有效。至于像长石和绢云母采用浮选工艺予以分离。

原则流程：据以上的分析，本研究采用以下的提纯工艺：石英原矿一粗碎一手选一细碎一磁选一浮选一酸浸一洗涤一脱水一干燥。

主要设备：鄂式破碎机、反击式破碎机、磁选机、浮选机、烘干机等。

三、选矿试验研究

1、除铁试验

该矿中含铁杂质矿物主要是赤铁矿、褐铁矿。根据矿石性质，采用湿式强磁选方法进行初选，尽可能的去除含铁杂质。试验结果表明，随着磁场强度的增加，铁杂质的含量降低比较明显。在磁场强度为716.13(KA/m)下，可获得硅石粗精矿产率95.11%、石英品位90.04%的不错分离效果。

2、浮选试验

浮选分离石英中的云母(绢云母)，根据原料性质可有二种形式：一种是在碱性矿浆中，采用阴离子捕收剂，正浮选直接浮出石英，绢云母进入尾矿；另一种是在酸性矿浆中，采用阳离子捕收剂进行反浮选，此时，被泡沫吸附的是云母(绢云母)，石英从尾矿中回收。前者适用于选别组成简单的低品位石英原料；后者适用于浮选高品位石英原料。两者的原理都是基于石英与云母矿物表面物化性质的差异，利用它们在选矿药剂作用下，表现出对气泡不同的亲和力。

由于长石结构中，铝氧四面体对硅氧四面体的取代，导致两者在很多方面也有细微的差别：A13+与514+电价不同，为补偿1A+3对51+4的取代所造成的电价不平衡，而引进K+、N+a等碱土金属离子，这些金属离子与0-2之间的离子键键强低、联结力弱、易在水中解离，使矿物表面留有负电荷的品格，这使得通常情况下长石的零电点比石英低。同时由于lA一键比iS刁键键强低，破碎时lA一0键更易于断裂，使长石表面暴露大量1A+3化学活性区。这些差异导致石英和长石的可浮性略有不同，为石英与长石的浮选分离提供了依据。

根据矿石性质，本研究采用浓矿浆反浮选，以增加细粒的上浮率，提高脱除杂质的效果。本试验采用用H2S04作调整剂，pH=2.5一3，醚胺+石油磺酸钠作捕收剂，2号油作起泡剂。其选别结果可看出，经浮选后，除铝率随药剂用量的增加而增加。达较大值后，再增大捕收剂用量时，脱除铝率的效果不明显。捕收剂用量在400g/t时，除铝率达到79.59%，此时精矿品位SiO2：达到99.74%，杂质Fe2O3 0.001%，Al2O3 0.02%，已达到了高纯石英精矿标准。

通过以上选矿试验研究，使该难选硅石矿获得石英精矿品位Si02：99.74%,Fe2O3：0.017%,Al2O3：0.09%,达到了很好的硅灰石提纯除杂的处理效果。