煅燒對石英粉磨及酸浸除雜特性的影響研究.pdf

1、石英砂具有良好的耐熱、耐腐特性，且資源豐富、價格低廉，廣泛用于玻璃工業(yè)、光伏工業(yè)、電子工業(yè)、填料領域及冶金行業(yè)等。近年來隨著石英砂提純技術的穩(wěn)步發(fā)展，煅燒因其自身的優(yōu)越性在石英提純領域得到廣泛應用。本課題主要研究煅燒對石英粉磨及酸浸除雜特性的影響，為擴大煅燒在石英提純中的應用奠定基礎。
　　首先選用內蒙古烏蘭浩特石英礦（1#石英礦樣），利用化學成分分析、礦物組成分析、表面形貌觀測及比表面積測定、礦塊承壓力測定、差熱曲線測定等檢測分

2、析手段，對比分析了煅燒對石英礦石性質的影響。試驗結果表明，在試驗溫度范圍內，煅燒水淬對石英礦的化學成分、礦物組成及晶體結構基本沒有影響;但煅燒水淬使石英表面形成了大量裂紋、比表面積增大、礦塊抗壓強度大幅降低。
　　采用1#石英礦樣進行了詳細的磨礦試驗，以考察煅燒溫度、煅燒時間、煅燒粒度、煅燒后冷卻方式及煅燒礦靜置時間對石英粉磨特性的影響，并以磨礦產品中-0.355+0.074mm、-0.074mm兩個粒級的磨礦生成速度作為評價磨礦

3、效果的指標。試驗結果表明:磨礦效率隨煅燒溫度的升高而升高，當煅燒溫度達到800℃時，-0.355+0.074mm、-0.074mm粒級磨礦生成速度的已分別增加2.13g·L-1·min-1、0.73g·L-1·min-1，石英礦樣煅燒溫度800～900℃為宜;適宜的煅燒時間與煅燒粒度有關，煅燒礦塊的粒度越大，完全煅燒所需要的時間就越長，在本試驗條件下，當煅燒溫度為900℃時，-100+25mm礦塊所需要的煅燒時間為10min，-25+5

4、mm礦塊所需要的煅燒時間為5min;在煅燒溫度、煅燒時間相同的情況下，煅燒粒度越大，相同磨礦條件所得磨礦產品粒度越粗，但與未煅燒石英礦相比磨礦效率明顯提高，且煅燒后的石英礦磨礦產品中粗粒級明顯減少，粒度明顯變細，即磨礦產品粒度更加均勻。
　　在研究了煅燒對石英礦粉磨特性影響的基礎上，選用上述1#石英礦樣及內蒙古西烏珠穆沁石英礦（2#石英礦樣），進行了煅燒對石英礦酸浸除雜特性的影響試驗。試驗結果表明:石英的酸浸除雜特性基本不受煅燒溫

5、度和煅燒粒度的影響，且煅燒前后石英礦樣中的大部分鐵雜質都可以在本文試驗條件下除去，但鋁雜質去除率普遍偏低;未煅燒石英礦樣采用H2SO4、HCl、HF和H2C2O4進行酸浸效果較好，其中H2C2O4效果最好;根據草酸浸出條件試驗結果，未煅燒-0.355+0.1mm石英礦樣適宜的浸出條件為:浸出平衡時間1h、浸出溫度20℃、浸出草酸濃度1％、浸出液固比1∶1、超聲波功率200W;煅燒后-0.355+0.1mm石英礦樣適宜的浸出條件為:浸出平

6、衡時間2h、浸出溫度20℃、浸出草酸濃度1％、浸出液固比1∶1、超聲波功率225W。根據混合酸浸出條件試驗，未煅燒石英礦樣適宜的浸出條件為:H2SO4∶H2C2O4=9∶1，總酸濃度15％;煅燒后石英礦樣適宜的浸出條件為:H2SO4∶ HF=7∶3，總酸濃度15％。
　　為進一步驗證上述酸浸試驗結果，在相同條件下采用2#石英礦樣進行對比酸浸試驗。試驗結果表明，煅燒對兩種石英礦酸浸除雜特性的影響基本相同，即煅燒對石英礦酸浸除雜特性基

7、本無影響;酸浸效果與石英礦自身雜質含量及賦存狀態(tài)有很大關系，2#石英礦樣雜質含量較低，沒有結構雜質，酸浸后2#石英礦樣雜質含量低于1#礦樣。在適宜的酸浸條件下浸出-0.355+0.1mm粒級礦樣，煅燒后1#石英礦樣可獲得含Al0.187％、Fe＜0.001％的提純產品，達到《工業(yè)用酸洗石英砂》中二級石英砂標準;未煅燒1#石英礦樣也可獲得含Al0.210％、 Fe0.002％的提純產品，達到高純石英砂標準。煅燒后2#石英礦樣可獲得含Al0