本發明屬于尾礦回收利用領域,具體涉及一種用尾礦制備高純度石英的方法。
背景技術:
我國是礦產資源大國,也是礦業大國。隨著礦業的不斷開發,產出大量的尾礦堆存,對環境造成了巨大的破壞,特別是尾礦中含有大量的有價物料,這樣對資源造成了極大的浪費。
國內外對尾礦的綜合利用做了大量研究,取得了一些成果,歐美一些國家的尾礦資源利用率高達60%以上。近年來,我國已將尾礦資源化作為可持續發展的內容之一,取得了較好的成績。但我國礦產資源貧礦和共(伴)生礦多,選礦難度大,而且早期的選礦技術水平比較低下,造成我國大多數尾礦殘余金屬及有用組分多,回收潛力大。
我國的地質條件使大部分的尾礦均含有大量的石英或長石類脈石,石英含量一般均超過20%,且尾礦經過選礦后,粒度較細,為各礦物的解離創造了條件,為尾礦中各組分進行回收創造了條件。
石英是無機礦物,其主要成分為二氧化硅。石英用途廣泛,可以用于生產硅砂、石英耐火材料和燒制硅鐵,還可以用于制造精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃、陶瓷等。特別是高純石英是高檔石英制品的原料,是硅產業高端產品的物質基礎,廣泛運用于光伏、電子信息、光通訊和電光源等行業,在新材料新能源戰略性新興產業中具有重要地位和作用。
技術實現要素:
本發明的目的是針對目前堆存量極大的尾礦進行再處理,回收其中石英,并對其進行提純抽取高純石英產品而提供的環境友好、經濟效益優良的一種用尾礦制備高純度的石英的方法是一種的方法。
本發明一種用尾礦制備高純度的石英的方法,主要包括以下技術方案:
(1)尾礦進入調漿攪拌槽中對濃度進行調節,脫泥斗溢流進入選廠尾礦脫水系統,底流先后經過兩段磁選,磁選精礦進入鐵處理系統,磁選尾礦進入浮選作業,浮選工藝采用一粗兩精一掃,精選后進入濃密機中脫水,脫水后得到粗石英砂;
(2)粗石英砂在回轉窯中進行干燥和煅燒,煅燒產品進行水淬,水淬產品再次進行脫泥處理,脫除微細粒雜質物料,再通過兩段磁選,進行除磁處理,除磁產品再次進行一粗一掃五精的浮選提純,得到石英精砂;
(3)石英精砂進行酸浸泡后用純水清洗,精砂在酸浸和清洗過程中均用超聲強化,清洗后的精砂經過過濾干燥后,獲得高純石英。
所述步驟(1)中,第一段磁選強度為105-125mt,第二段磁選強度為500-1000mt;浮選的過程中,硫酸為調整劑,十二胺作為捕收劑;調整劑的添加量為1000-2000g/t,調節的ph范圍為4-6之間;捕收劑的添加量為100-300g/t。浮選流程為一粗二精一掃。即一次粗選作業,粗選尾礦進行一次掃選,掃選尾礦進入尾礦脫水系統,掃選精礦進入粗選作業,粗選精礦進行二次精選作業,精選尾礦返回粗選作業,精礦進入脫水作業。
所述步驟(2)中,回轉窯的溫度控制在850-1050℃;第一段磁選強度為105-125mt,第二段磁選強度為500-1000mt;浮選工藝的過程中,加入硫酸為調整劑,十二胺作為捕收劑;調整劑的添加量為1000-2000g/t,調節的ph范圍為4-6之間;捕收劑的添加量為100-300g/t。
所述步驟(3)中,酸浸的溶液為hcl、hf、hno3、h2so4的混合溶液,其質量比為1:(1-2):(1-2):(0.5-2),酸浸時間為2-3h;清洗采用高純度去離子水,清洗3次,每次清洗時間為1-2h;酸浸和清洗過程中的液固比為1:(10-15)。
本發明具有以下有益效果:本發明實現了尾礦的再利用,獲得了高純石英,減少了尾礦的堆存量,環境效益顯著。
附圖說明
圖1本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
實施例1
本實施例是采用某低品位鉛鋅礦外排的尾礦,從中回收單一石英。
對采用的尾礦進行分析,結果見表1:
表1尾礦化學多元素分析結果(%)
分析表明尾礦中含有41.64%的sio2,很有必要對其進行回收。
將該尾礦通過篩分除去400目以下顆粒,即流程中脫泥作業,脫泥后的物料分別通過磁場強度為120mt和800mt的兩段磁選后,進行浮選除雜。浮選過程中加入硫酸1200g/t,十二胺200g/t,調節的ph范圍為4-6之間,通過一粗二精一掃浮選工藝后,產出石英砂精礦。石英砂精礦通過抽濾機抽濾脫水后,在小型回轉窯中煅燒,煅燒溫度為1050℃。煅燒后的產品通過水淬后,進行再次篩分,篩除400目以下顆粒即流程中第二次脫泥作業,脫泥后的石英砂經過磁場強度為125mt和1000mt的兩段磁選后,進行浮選提純,浮選過程中加入硫酸2000g/t,十二胺300g/t,調節的ph范圍為4-6之間,通過一粗五精一掃浮選后產出高純石英砂精礦。高純石英砂精礦在超聲條件下進行酸浸,酸浸溶液配比為hcl:hf:hno3:h2so4=1:1:1.5:2,酸浸液固比為1:10,酸浸時間為3h。酸浸后,用高純度去離子水在超聲振蕩器中清洗3次,每次清洗1小時,清洗液固比為1:15,過濾干燥后,獲得高純石英砂。試驗結果分析見表2:
表2高純石英砂化學多元素分析結果(%)
本試驗中sio2回收率達到了86.73%,高純石英砂中sio2含量為99.872%,達到了光伏用標準。
實施例2
本實施例是采用某低品位銅礦尾礦,從中回收單一石英。
對采用的尾礦進行分析,結果見表3:
表3銅尾尾礦化學多元素分析結果(%)
分析表明尾礦中含有66.64%的sio2,很有必要對其進行回收。
將該尾礦通過篩分除去400目以下顆粒,即流程中脫泥作業,脫泥后的物料分別通過磁場強度為105mt和1000mt的兩段磁選后,進行浮選除雜。浮選過程中加入硫酸1500g/t,十二胺100g/t,調節的ph范圍為4-6之間,通過一粗二精一掃浮選工藝后,產出石英砂精礦。石英砂精礦通過抽濾機抽濾脫水后,在小型回轉窯中煅燒,煅燒溫度為850℃。煅燒后的產品通過水淬后,進行再次篩分,篩除400目以下顆粒即流程中第二次脫泥作業,脫泥后的石英砂經過磁場強度為115mt和850mt的兩段磁選后,進行浮選提純,浮選過程中加入硫酸1000g/t,十二胺100g/t,調節的ph范圍為4-6之間,通過一粗五精一掃浮選后產出高純石英砂精礦。高純石英砂精礦在超聲條件下進行酸浸,酸浸溶液配比為hcl:hf:hno3:h2so4=1:1.5:1:0.5,酸浸液固比為1:12,酸浸時間為2h。酸浸后,用高純度去離子水在超聲振蕩器中清洗3次,每次清洗1.5小時,清洗液固比為1:10,過濾干燥后,獲得高純石英砂。試驗結果分析見表4:
表4高純石英砂化學多元素分析結果(%)
本試驗中sio2回收率達到了85.32%,高純石英砂中sio2含量為99.925%,達到了光伏用標準。
實施例3
本實施例是采用某低品位鐵礦尾礦,從中回收單一石英。
對采用的尾礦進行分析,結果見表5:
表5尾礦化學多元素分析結果(%)
分析表明尾礦中含有72.79%的sio2,很有必要對其進行回收。
將該尾礦通過篩分除去400目以下顆粒,即流程中脫泥作業,脫泥后的物料分別通過磁場強度為115mt和500mt的兩段磁選后,進行浮選除雜。浮選過程中加入硫酸1000g/t,十二胺200g/t,調節的ph范圍為4-6之間,通過一粗二精一掃浮選工藝后,產出石英砂精礦。石英砂精礦通過抽濾機抽濾脫水后,在小型回轉窯中煅燒,煅燒溫度為950℃。煅燒后的產品通過水淬后,進行再次篩分,篩除400目以下顆粒即流程中第二次脫泥作業,脫泥后的石英砂經過磁場強度為105mt和500mt的兩段磁選后,進行浮選提純,浮選過程中加入硫酸1500g/t,十二胺200g/t,調節的ph范圍為4-6之間,通過一粗五精一掃浮選后產出高純石英砂精礦。高純石英砂精礦在超聲條件下進行酸浸,酸浸溶液配比為hcl:hf:hno3:h2so4=1:2:2:1,酸浸液固比為1:15,酸浸時間為2.5h。酸浸后,用高純度去離子水在超聲振蕩器中清洗3次,每次清洗2h,清洗液固比為1:12,過濾干燥后,獲得高純石英砂。試驗結果分析見表6:
表6高純石英砂化學多元素分析結果(%)
本試驗中sio2回收率達到了87.73%,高純石英砂中sio2含量為99.937%,達到了光伏用標準。