專(zhuān)利名稱(chēng)：一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及浮法玻璃生產(chǎn)原料的加工領(lǐng)域，具體涉及一種以伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純工藝，采用無(wú)介質(zhì)擦洗工藝和螺旋重選提純工藝，對(duì)伴生黃鐵礦的石英砂巖進(jìn)行提純加工，可以滿(mǎn)足用伴生黃鐵礦的石英砂巖加工浮法玻璃用石英砂的工藝要求。
背景技術(shù)：
石英砂巖是源區(qū)巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)在盆地中堆積形成。石英砂巖由石英碎屑和填隙物兩部分構(gòu)成，其石英碎屑含量達(dá)95%以上，來(lái)源于各種巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖，伴生礦物為長(zhǎng)石、云母和粘土礦物，膠結(jié)物主要為硅質(zhì)膠結(jié)。石英砂巖是玻璃、陶瓷、鑄造和其它工業(yè)用石英砂硅質(zhì)礦物原料的主要來(lái)源。由于石英砂巖含伴生礦物和膠結(jié)物等雜質(zhì)，一般須經(jīng)過(guò)選礦提純后才能為工業(yè)所利用。近年來(lái)，玻璃工業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，石英砂用量不斷增加，生產(chǎn)的浮法玻璃用石英砂存在很大缺口，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及戰(zhàn) 略性新興產(chǎn)業(yè)的需要。I、伴生黃鐵礦的石英砂巖礦特點(diǎn)
伴生黃鐵礦的石英砂巖礦床的礦石儲(chǔ)量十分巨大，由于缺乏有效提純技術(shù)，從上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)以來(lái)，一直未能得到開(kāi)發(fā)利用。為此，我們首先開(kāi)展了該礦的工藝礦物學(xué)研究，結(jié)果表明該礦是一種硅泥質(zhì)中粒含長(zhǎng)石石英砂巖；原礦以石英為主，粒徑范圍0. 154
0.6mm(28目 100目)；同時(shí)含少量或微量其它雜質(zhì)礦物，主要是黃鐵礦等；對(duì)礦石質(zhì)量影響較大是黃鐵礦和粘土礦物，它們以粒間填隙物無(wú)序散布于石英顆粒之間；原礦SiO2含量為94. 38%, Al2O3含量為2. 68%等有害成分賦存于蒙脫石、伊利石、高嶺石等礦物中；Fe203含量為0. 23%主要來(lái)源于黃鐵礦，也有部分來(lái)源于粘土礦物。2、黃鐵礦的性質(zhì)
黃鐵礦是鐵的二硫化物，化學(xué)成分是FeS2。純黃鐵礦中含有46. 67%的鐵和53. 33%的硫。其晶體屬等軸晶系。常有Co、Ni類(lèi)質(zhì)同像代替Fe，形成FeS2—CoS2和FeS2-NiS2系列。晶體完好，常呈立方體和五角十二面體，較少為八面體晶形。主要單形立方體，五角十二面體，八面體及偏方復(fù)十二面體。晶面上常見(jiàn)三組互相垂直的條紋，為立方體和五角十二面體的聚形紋。雙晶主要依(110)和(111)形成，依(110)形成穿插雙晶。集合體呈粒狀、致密塊狀、浸染狀或球狀。黃鐵礦顏色為淺黃銅黃色，表面常具黃褐色錆色，條痕綠黑或褐黑，強(qiáng)金屬光澤，不透明，無(wú)解理，參差狀斷口。摩氏硬度較大，達(dá)到6飛.5。比重4.擴(kuò)5.2。性脆。黃鐵礦是半導(dǎo)體礦物，具有弱導(dǎo)電性。在熱的作用下，所捕獲的電子易于流動(dòng)，并有方向性，形成電子流，產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)而具熱電性。黃鐵礦可經(jīng)由巖漿分結(jié)作用、熱水溶液或升華作用中生成，也可產(chǎn)于火成巖、沉積巖中。在地表?xiàng)l件下易風(fēng)化為褐鐵礦。黃鐵礦分布廣泛，在很多礦石和巖石中包括煤中都可以容易發(fā)現(xiàn)黃鐵礦。一般呈黃銅色立方體。黃鐵礦風(fēng)化后會(huì)變成褐鐵礦或黃鉀鐵礬。我國(guó)一般將黃鐵礦作為生產(chǎn)硫磺和硫酸的原料。但當(dāng)黃鐵礦以微量形式存在時(shí)就是有害的，對(duì)礦石的品質(zhì)有較大的影響。因此，怎樣清潔去除黃鐵礦的研究具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。3、黃鐵礦的選礦提純技術(shù)
采用伴生黃鐵礦的石英砂巖礦作為原料加工浮法玻璃用砂中，清潔去除黃鐵礦是一份很艱苦的工作。結(jié)合以前選礦界的經(jīng)驗(yàn)可知，去除黃鐵礦是比較困難的。根據(jù)黃鐵礦的物理性質(zhì)可知，黃鐵礦是弱磁性，通過(guò)磁選不能有效地去除。根據(jù)黃鐵礦的化學(xué)性質(zhì)可知，采用酸堿法并不太合適，會(huì)造成環(huán)境的污染及污水的處理問(wèn)題。還有浮選和重選等方法(I)浮選，根據(jù)資料記載，有乙基黃藥、丁基黃藥等多種試劑作為黃鐵礦的捕收劑，與2#油等發(fā)泡劑配合使用，可以將黃鐵礦從石英砂巖原料中浮選出來(lái)，但是浮選后的后續(xù)處理作業(yè)十分復(fù)雜，而且浮選作業(yè)必須在酸性條件下完成，不但增加了生產(chǎn)成本且對(duì)環(huán)境影響較大，不易采用；(2)重選，黃鐵礦比重為4. 9^5. 2，比石英砂的比重大，可以通過(guò)重選的工藝將其去除。重選作業(yè)可以采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行選別
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有提純方法存在的效果差的缺陷，提供一種伴生黃鐵礦的石英砂巖的清潔提純方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的
I、一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法，采用以伴生黃鐵礦的石英砂巖為原料，其特征在于包括以下步驟
(1)破碎篩分采用顎式破碎機(jī)和篩分設(shè)備對(duì)原料進(jìn)行加工，使物料的粒度在3mm以下，得物料A ;
(2)磨礦篩分采用濕式棒磨機(jī)和篩分設(shè)備對(duì)物料A進(jìn)行加工，使物料A的粒度在
0.71mm以下，得物料B ;
(3)脫泥利用脫泥斗去除物料B中的泥質(zhì)和水分，得物料C;
(4)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)物料C進(jìn)行高濃度無(wú)介質(zhì)擦洗作業(yè)，去除物料C中石英砂粒表面的鐵質(zhì)薄膜，得物料D ；
(5)分級(jí)利用水力分級(jí)機(jī)將物料D根據(jù)粒度范圍的不同進(jìn)行分級(jí)，控制粒度在
0.7 lmm^O. 125mm，得物料 E ；
(6)磁選選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，去除物料E本身具有的弱磁性礦物和操作過(guò)程中帶入的磁性物質(zhì)，得物料F ；
(7)重選采用螺旋重選設(shè)備進(jìn)行多級(jí)重選，將物料F中重礦物分離去除，得物料H；
(8)脫水晾干采用脫水設(shè)備脫去物料H中的石英砂中的水分，待晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的石英砂成品，其Fe2O3含量可達(dá)到0. 041%
0.080%。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案
所述步驟(4)是不加入任何助劑進(jìn)行擦洗，擦洗時(shí)間15 30min，擦洗濃度50% ；
所述步驟(5)采取分級(jí)作業(yè),分級(jí)粒度控制在0. 71mnT0. 125mm ；
所述步驟(6)是采用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)，磁選場(chǎng)強(qiáng)為1000(Tl2000高斯；
所述步驟(7)是采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行2 3級(jí)重選，實(shí)現(xiàn)石英砂中含鐵重礦物的分離，進(jìn)一步提聞伴生黃鐵礦的石英精砂的質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案中所使用的各種設(shè)備，如顎式破碎機(jī)和篩分設(shè)備、濕式棒磨機(jī)、脫泥斗、擦洗設(shè)備、水力分級(jí)機(jī)、高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備、螺旋重選設(shè)備以及脫水設(shè)備，均是本行業(yè)內(nèi)公知的常用設(shè)備。本發(fā)明根據(jù)伴生黃鐵礦的石英砂巖工藝礦物學(xué)的特點(diǎn)，采用無(wú)介質(zhì)擦洗作業(yè)、磁選和以塔式螺旋溜槽進(jìn)行重選的清潔提純技術(shù)，可以適用于以伴生黃鐵礦的石英砂巖礦為原料生產(chǎn)浮法玻璃用砂的企業(yè)。本發(fā)明無(wú)化學(xué)污染、效果明顯、工藝簡(jiǎn)單、安全性好、推廣應(yīng)用容易、用途廣泛、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
(1)無(wú)化學(xué)污染。本發(fā)明采用無(wú)介質(zhì)擦洗、磁選和重選等清潔提純技術(shù)，無(wú)任何化學(xué)試劑的加入，可以做到無(wú)化學(xué)污染，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成傷害。這是本發(fā)明的一個(gè)亮點(diǎn)；
(2)效果明顯。黃鐵礦以細(xì)小的顆粒存在礦石里，是Fe2O3和Al2O3等有害成分的主要 載體。采用無(wú)介質(zhì)擦洗作業(yè)、磁選和以塔式螺旋溜槽進(jìn)行重選的清潔提純技術(shù)，可以有效地去除黃鐵礦，降低Fe2O3的同時(shí)，對(duì)降低Al2O3等有害成分也具有良好的效果；
(3)工藝簡(jiǎn)單。本發(fā)明工藝十分簡(jiǎn)單，工作方便，容易掌握，實(shí)用能力強(qiáng)；
(4)安全性好。本發(fā)明沒(méi)有任何化學(xué)試劑的加入，采用本發(fā)明不會(huì)對(duì)環(huán)境及人員產(chǎn)生不利的影響；
(5)推廣容易。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)易，設(shè)備和材料成本低廉，沒(méi)有化學(xué)試劑的加入，非常容易掌握和學(xué)習(xí)，利于推廣應(yīng)用；
(6)用途廣泛。本發(fā)明可以適用伴生黃鐵礦的石英砂巖礦，可以根據(jù)黃鐵礦含量的多少進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以適應(yīng)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)環(huán)境；
(7)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國(guó)伴生黃鐵礦的石英砂巖礦儲(chǔ)量巨大。由于缺乏有效地清潔提純技術(shù)，從上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)以來(lái)，一直以來(lái)沒(méi)有能得到有效地大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。目前，關(guān)于伴生黃鐵礦的石英砂巖除鐵工藝采用的均為化學(xué)方法，其生產(chǎn)成本很高且對(duì)環(huán)境具有較大的影響，后續(xù)的處理工藝投入較大。到目前為止，還沒(méi)有關(guān)于伴生黃鐵礦的石英砂巖的清潔提純工藝的文獻(xiàn)及專(zhuān)利。本發(fā)明對(duì)伴生黃鐵礦的石英砂巖的開(kāi)發(fā)利用具有深遠(yuǎn)的意義，對(duì)于和此類(lèi)似的礦床開(kāi)發(fā)利用具有指導(dǎo)作用。
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明所提供的一種伴生黃鐵礦的石英砂巖的清潔提純方法，具體通過(guò)以下步驟完
成
(1)破碎篩分采用顎式破碎機(jī)和篩分設(shè)備對(duì)原料進(jìn)行加工，使物料的粒度在3mm以下，得物料A ;
(2)磨礦篩分采用濕式棒磨機(jī)和篩分設(shè)備對(duì)物料A進(jìn)行加工，使物料A的粒度在0. 71mm以下，得物料B ;
(3)脫泥利用脫泥斗去除物料B中的泥質(zhì)和水分，得物料C；
(4)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)物料C進(jìn)行石英砂濃度為50%的無(wú)介質(zhì)擦洗作業(yè)，去除物料C中石英砂粒表面的鐵質(zhì)薄膜，擦洗時(shí)間15 30min，得物料D ;
(5)分級(jí)利用水力分級(jí)機(jī)將物料D根據(jù)粒度范圍的不同進(jìn)行分級(jí)，控制粒度在0. 7 lmm^O. 125mm，得物料 E ；
(6)磁選選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，磁選場(chǎng)強(qiáng)為1000(Tl2000高斯，去除物料E本身具有的弱磁性礦物和操作過(guò)程中帶入的磁性物質(zhì)，得物料F ；(7)重選采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行進(jìn)行2 3級(jí)重選，將物料F中重礦物分離去除，得物料H;
(8)脫水晾干采用脫水設(shè)備脫去物料H中的石英砂中的水分，待晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的石英砂成品，其Fe2O3含量可達(dá)到0. 0419T0. 080%。上述實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和實(shí)施要點(diǎn)，并非是對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的任何簡(jiǎn)單修改及 等效結(jié)構(gòu)變換或修飾，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法，采用以伴生黃鐵礦的石英砂巖為原料，其特征在于包括以下步驟 (1)破碎篩分采用顎式破碎機(jī)和篩分設(shè)備對(duì)原料進(jìn)行加工，使原料的粒度在3mm以下，得物料A ; (2)磨礦篩分采用濕式棒磨機(jī)和篩分設(shè)備對(duì)物料A進(jìn)行加工，使物料A的粒度在0. 71mm以下，得物料B ; (3)脫泥利用脫泥斗去除物料B中的泥質(zhì)和水分，得物料C; (4)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)物料C進(jìn)行高濃度無(wú)介質(zhì)擦洗作業(yè)，去除物料C中石英砂粒表面的鐵質(zhì)薄膜，得物料D ； (5)分級(jí)利用水力分級(jí)機(jī)將物料D根據(jù)粒度范圍的不同進(jìn)行分級(jí)，控制粒度在0.7 lmm^O. 125mm，得物料 E ； (6)磁選選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，去除物料E本身具有的弱磁性礦物和操作過(guò)程中帶入的磁性物質(zhì)，得物料F ； (7)重選采用螺旋重選設(shè)備進(jìn)行多級(jí)重選，將物料F中重礦物分離去除，得物料H； (8)脫水晾干采用脫水設(shè)備脫去物料H中的石英砂中的水分，待晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的石英砂成品，其Fe2O3含量可達(dá)到0. 0419T0. 080%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法，其特征在于所述步驟(4)擦洗時(shí)間15 30min，物料C的擦洗濃度50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法，其特征在于所述步驟(5)采取分級(jí)作業(yè),分級(jí)粒度控制0. 71mnT0. 125mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法，其特征在于所述步驟(6)是采用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)，磁選場(chǎng)強(qiáng)1000(Tl2(KK)高斯。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種伴生黃鐵礦石英砂巖的清潔提純方法，其特征在于所述步驟(7)是采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行2 3級(jí)重選，實(shí)現(xiàn)伴生黃鐵礦的石英砂中含鐵重礦物的分離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種伴生黃鐵礦的石英砂巖的清潔提純方法，采用伴生黃鐵礦的石英砂巖為原料，對(duì)石英砂原料分別進(jìn)行了擦洗、脫泥、分級(jí)、磁選及重選作業(yè)，主要去除伴生黃鐵礦的石英砂巖中伴生的黃鐵礦等比重大的礦物以及含鐵質(zhì)的薄膜、泥質(zhì)鐵及其他弱磁性礦物，產(chǎn)品經(jīng)脫水、晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的浮法砂。本工藝易于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)本發(fā)明工藝，提高了伴生黃鐵礦的石英砂巖的利用價(jià)值，并大大降低了生產(chǎn)浮法砂的成本。與現(xiàn)有化學(xué)方法相比，本發(fā)明具有工藝成熟簡(jiǎn)單，不使用化學(xué)藥劑，流程穩(wěn)定，資源利用率高，建設(shè)費(fèi)用低，工業(yè)上易于實(shí)施，有利于環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B03B7/00GK102641775SQ20121014274
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者姚樂(lè), 彭壽, 段樹(shù)桐, 荊小偉, 董建國(guó), 趙忠恕, 金成彬 申請(qǐng)人:中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司, 蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院