煅燒對(duì)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(jià)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(lǐng)域及冶金行業(yè)等。近年來(lái)隨著石英砂提純技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，煅燒因其自身的優(yōu)越性在石英提純領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本課題主要研究煅燒對(duì)石英粉磨及酸浸除雜特性的影響，為擴(kuò)大煅燒在石英提純中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　首先選用內(nèi)蒙古烏蘭浩特石英礦（1#石英礦樣），利用化學(xué)成分分析、礦物組成分析、表面形貌觀測(cè)及比表面積測(cè)定、礦塊承壓力測(cè)定、差熱曲線測(cè)定等檢測(cè)分

2、析手段，對(duì)比分析了煅燒對(duì)石英礦石性質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，煅燒水淬對(duì)石英礦的化學(xué)成分、礦物組成及晶體結(jié)構(gòu)基本沒(méi)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(qiáng)度大幅降低。
　　采用1#石英礦樣進(jìn)行了詳細(xì)的磨礦試驗(yàn)，以考察煅燒溫度、煅燒時(shí)間、煅燒粒度、煅燒后冷卻方式及煅燒礦靜置時(shí)間對(duì)石英粉磨特性的影響，并以磨礦產(chǎn)品中-0.355+0.074mm、-0.074mm兩個(gè)粒級(jí)的磨礦生成速度作為評(píng)價(jià)磨礦

3、效果的指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明:磨礦效率隨煅燒溫度的升高而升高，當(dāng)煅燒溫度達(dá)到800℃時(shí)，-0.355+0.074mm、-0.074mm粒級(jí)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(shí)間與煅燒粒度有關(guān)，煅燒礦塊的粒度越大，完全煅燒所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)煅燒溫度為900℃時(shí)，-100+25mm礦塊所需要的煅燒時(shí)間為10min，-25+5

4、mm礦塊所需要的煅燒時(shí)間為5min;在煅燒溫度、煅燒時(shí)間相同的情況下，煅燒粒度越大，相同磨礦條件所得磨礦產(chǎn)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(chǎn)品中粗粒級(jí)明顯減少，粒度明顯變細(xì)，即磨礦產(chǎn)品粒度更加均勻。
　　在研究了煅燒對(duì)石英礦粉磨特性影響的基礎(chǔ)上，選用上述1#石英礦樣及內(nèi)蒙古西烏珠穆沁石英礦（2#石英礦樣），進(jìn)行了煅燒對(duì)石英礦酸浸除雜特性的影響試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)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(zhì)都可以在本文試驗(yàn)條件下除去，但鋁雜質(zhì)去除率普遍偏低;未煅燒石英礦樣采用H2SO4、HCl、HF和H2C2O4進(jìn)行酸浸效果較好，其中H2C2O4效果最好;根據(jù)草酸浸出條件試驗(yàn)結(jié)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(shí)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(shí)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(jù)混合酸浸出條件試驗(yàn)，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(jìn)一步驗(yàn)證上述酸浸試驗(yàn)結(jié)果，在相同條件下采用2#石英礦樣進(jìn)行對(duì)比酸浸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，煅燒對(duì)兩種石英礦酸浸除雜特性的影響基本相同，即煅燒對(duì)石英礦酸浸除雜特性基

7、本無(wú)影響;酸浸效果與石英礦自身雜質(zhì)含量及賦存狀態(tài)有很大關(guān)系，2#石英礦樣雜質(zhì)含量較低，沒(méi)有結(jié)構(gòu)雜質(zhì)，酸浸后2#石英礦樣雜質(zhì)含量低于1#礦樣。在適宜的酸浸條件下浸出-0.355+0.1mm粒級(jí)礦樣，煅燒后1#石英礦樣可獲得含Al0.187％、Fe＜0.001％的提純產(chǎn)品，達(dá)到《工業(yè)用酸洗石英砂》中二級(jí)石英砂標(biāo)準(zhǔn);未煅燒1#石英礦樣也可獲得含Al0.210％、 Fe0.002％的提純產(chǎn)品，達(dá)到高純石英砂標(biāo)準(zhǔn)。煅燒后2#石英礦樣可獲得含Al0