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石英砂除鐵工藝的方法

作者:佚名 來源:本站原創 更新時間:2018年06月09日 百度相關


石英砂除鐵工藝的方法


 由于這些含鐵雜質的存在大大降低了石英砂的使用價值,影響產品的質量,比如在玻璃生產中,含鐵雜質對玻璃的生產和質量都會產生較大的危害,特別是玻璃熔制過程中的熱力學性質和玻璃成品的透光性。因此在生產過程中提高石英砂的品位降低鐵元素的含量就顯得非常重要。在現實生產中把原料進行水洗脫泥,再采用機械擦洗、磁選、浮選、超聲波清洗、酸浸工藝來除去石英砂中的鐵元素,提高石英砂的價值。

 

一、機械擦洗除鐵

 

    機械擦洗是借助機械外力和砂粒問的碰撞與摩擦來除去石英砂表面的薄膜鐵及粘附在石英砂表面的含鐵礦物。目前,擦洗技術主要是棒磨和機械擦洗。對于機械擦洗,一般認為影響擦洗效果因素主要是擦洗機的結構特點和配置形式,其次為工藝因素,包括擦洗時間和擦洗濃度。機械擦洗的效率隨礦漿濃度增加而提高,原因是增加礦漿濃度可以使顆粒之間碰撞的幾率增加。研究表明,砂礦擦洗濃度在50%~60%之間效果最好。擦洗時間原則上以初步達到產品質量要求為基準,不宜過長.因為時間過長,會加大設備磨損,提高能耗和造成選礦提純成本的增加。如果采用加藥高效強力擦洗,配合適當的工藝和設備,采用棒磨擦洗效果會更好,因為加藥可以增大雜質礦物和石英顆粒表面的電斥力,增強雜質礦物與石英顆粒相互間的分離效果。

 

二、磁選除鐵

 

英砂中主要礦物—石英,是反磁性物質,在磁場中不能被磁化。而石英砂中含鐵的雜質礦物:赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦等,大部分都是磁性物質在磁場中可以被磁化。在磁選工藝中,濕式強磁選機可以最大限度地清除包括連生體顆粒在內的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質礦物。一般而言,對含雜以弱磁性雜質礦物為主的石英砂,利用濕式強磁機在10000奧斯特以上可以選出;對含雜質以磁鐵礦為主的強磁性礦物,則采用弱磁機或中磁機進行選取效果比較好。在生產中采用濕式強磁選機最佳可獲得Fe2O3為0.036%的優質石英砂精礦。濕式強磁選機除鐵效果受給料量、沖洗水量、磁場強度等參數影響,其中以磁場強度影響最大。另外,磁選次數越多,石英砂粒度越細,除鐵效果越好。

 

三、超聲波除鐵

 

超聲波是一種依靠媒質來傳播的高頻率聲波,它具有機械能在傳播的過程中會與媒質發生相互作用,產生機械效應、熱效應及空穴效應。當超聲波在水(或溶液)中發出時,會產生許多壓縮、膨脹區域,導致了無數微氣泡(空化泡)的形成和破裂,這種情況被稱為空化現象。在空化過程中,液體內部壓強發生突變,從而伴有沖擊波,其壓力可達幾千至幾萬個大氣壓。在這種沖擊波的作用下,粘附在顆粒表面的含鐵雜質便從顆粒表面脫落下來進人液相,從而達到除鐵的目的。

 

四、浮選除鐵

浮選法主要是用來分離石英砂中的長石,也可用來除去石英砂中的云母等粘土礦物以及次生鐵。最典型工藝是以氫氟酸為活化劑,在強酸性下(pH 2~3)采用胺類陽離子捕收劑進行浮選。浮選鐵時,NaOH可用來抑制被金屬離子活化的石英;浮選長石、云母等粘土礦時,H2SO4不僅可以在被浮的長石表面產生定位吸附,降低表面負龜性,而且可活化長石和云母。

 

五、酸浸除鐵

酸浸除鐵是利用石英不溶于酸(HF除外),含Fe的雜質礦物能被酸液溶解的特點,從而可以實現從石英砂中除去含鐵礦物的目的。酸浸法不僅可以從石英砂中除去含鐵礦物,對石英中的非金屬雜質礦物均有良好的去除效果。

 

六、生物除鐵

 

   用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是新近發展起來的一種除鐵技術,目前處于實驗室和小型試驗的研究階段。據國外研究結果表明,黑曲霉菌、青霉菌、梨形毛菌、假單胞菌類、桿菌類、多粘芽胞桿菌、乳酸小球菌等微生物對石英表面氧化鐵進行浸除時,均取得了較好的效果,其中以黑曲霉素菌浸除鐵效果最佳,Fe2O3的去除率最高達88.8%,石英砂中Fe2O3的品位低達0.008%。研究還發現用細菌和霉菌預先栽培好的培養液浸出鐵的效果更好。厭氧菌種分解鐵的速率比需氧菌種要慢些。不同氧化鐵礦物的細菌浸出靈敏性不同,從褐鐵礦中溶解鐵比從針鐵礦中要慢,但是比從赤鐵礦中要快得多。值得指出的是,浸出后的最終鐵含量與浸出前最初的鐵含量無關,而與鐵在礦物原料中的存在形式有關。只有不位于礦物晶格點陣中的鐵才能通過此方法除掉。


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