中國粉體網(wǎng)訊  石英砂又稱硅砂，是一種常見的非金屬礦物原料，主要用于建筑工業(yè)、玻璃制造工業(yè)、陶瓷工業(yè)和鑄造工業(yè)。伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和能源的日趨緊張，國家提倡發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，這將導致對光伏玻璃砂的需求大幅度增長。因此，加強石英砂選礦提純技術和深加工技術的研究，對滿足高新技術產(chǎn)業(yè)用硅需求和提高我國石英砂資源的利用價值具有重要意義。

高嶺土作為另一重要的非金屬礦物被廣泛應用于各行業(yè)，我國大多數(shù)高嶺土企業(yè)專注于高嶺土的采選及深加工，對采選加工過程產(chǎn)生的尾礦回收利用較少，尾礦大多被露天堆存，不僅侵占土地、污染水質(zhì)、影響植被及生態(tài)環(huán)境，而且造成不可再生資源的浪費，在當前資源深度開發(fā)與綜合回收利用、建設綠色礦山形勢下，高嶺土尾礦中有用礦物的回收再利用，可降低資源浪費，為高嶺土綜合開發(fā)利用提供新思路。其中，砂質(zhì)高嶺土尾礦中石英資源含量一般超過70%，具有較大的回收利用潛力。

高嶺土尾礦砂（圖片來源：網(wǎng)絡）

研究現(xiàn)狀簡述

1、中建材蚌埠玻璃院的尚德興等對福建某熱液蝕變風化殘積型高嶺土尾礦進行選礦提純試驗研究，該尾礦中主要礦物為石英，含少量高嶺石、電氣石、云母、長石礦物，SiO₂含量為83.20%，試驗結果表明，試樣經(jīng)磨礦—水力分級、沉砂重選、重選精礦2階段磁選，非磁性產(chǎn)品經(jīng)擦洗—浮選，獲得的石英精砂0.6～0.1 mm粒級含量大于95%，SiO₂含量達到99.29%、Al₂O₃含量為0.27%，F(xiàn)e₂O₃含量為0.0029%，滿足太陽能光伏玻璃、光熱玻璃用低鐵石英砂的質(zhì)量要求，為高嶺土尾礦資源高值化綜合利用提供了工藝參考。

高嶺土尾礦制備低鐵石英砂工藝流程

2、中國地質(zhì)科學院的馬超在《砂質(zhì)高嶺土尾礦制備高純石英的基礎研究》一文中，以砂質(zhì)高嶺土尾礦中石英為原料分選提純制備出SiO₂ 99.59%、Al₂O₃ 0.15%、Fe₂O₃ 51.6μg/g石英砂粗精礦，滿足低鐵超白玻璃用石英砂技術指標；石英砂粗精礦再經(jīng)過焙燒-酸浸提純獲得的雜質(zhì)元素總量小于500μg/g低端高純石英砂，可用于生產(chǎn)光學元器件、光電玻璃、光伏玻璃、硅微粉等。使用砂質(zhì)高嶺土尾礦制備的石英砂進行相關產(chǎn)品的加工及其性能評價，對砂質(zhì)高嶺土尾礦制備高純石英具有重要意義。

3、中核贛州金瑞鈾業(yè)有限公司的馮海生等對江西一高嶺土礦尾礦進行回收石英砂試驗研究，通過磨礦、磁選、浮選條件試驗及流程驗證試驗，確定從高嶺土尾礦中回收石英砂的工藝流程為“磨礦—分級—兩次磁選—兩次浮選”。磨礦粒度控制在0.5ｍｍ以下，進行0.4Ｔ及1.0Ｔ兩級磁選后，再在pH＝2.0的條件下，進行兩級浮選，一次浮選藥劑加入量為4.16kg/t，二次浮選藥劑加入量為3.12kg/t，最終可回收得到玻璃工業(yè)用石英砂產(chǎn)品。回收的石英砂精礦絕對產(chǎn)率為34.29％，精礦中ｗ（SiO₂）為99.53％，ｗ（Al₂O₃）為0.14％，ｗ（Fe₂O₃）為56ppm。

從高嶺土尾礦中回收石英砂的工藝流程

4、武漢理工大學的胡廷海等科研人員對廣西某高嶺土尾礦進行浮選除鐵試驗，經(jīng)擦洗、磨礦、分級、強磁選可產(chǎn)出SiO₂品位達99.82%的石英砂，但其Fe₂O₃含量較高，為113μg/g，且鐵主要賦存于云母和電氣石中。為將該石英砂的Fe₂O₃含量降至80μg/g以下以滿足光伏產(chǎn)業(yè)用石英砂的要求，對其進行了除鐵即脫除云母和電氣石的浮選試驗。試驗結果表明：先在pH=2.5的酸性條件下用混合胺和煤油進行1次云母反浮選，然后在pH=7.8的偏堿性條件下用油酸鈉進行1次電氣石反浮選，所得最終石英砂的Fe₂O₃含量可降至74μg/g，SiO₂品位提高至99.89%，SiO₂回收率為94.61%。

5、武漢理工大學的劉思等采用“擦洗—分級—棒磨—分級—高梯度強磁選—反浮選—酸擦洗”對北海某高嶺土尾礦中石英進行選礦提純，獲得了SiO₂含量達到99.91%、Fe₂O₃含量為79.88μg/g的高白石英砂。

產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀概況

1、江西上高

2020年8月，中國粉體網(wǎng)-粉體行業(yè)巡回調(diào)研小組參訪了江西某高純石英砂生產(chǎn)企業(yè)。該企業(yè)采用宜春高嶺土尾礦作為原料，利用合作方創(chuàng)新的浮選核心技術，采用合理的工藝和適用的浮選劑生產(chǎn)得到高純石英砂、高純長石。在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)尾礦的化學成分變化，通過浮選藥劑制度調(diào)整來達到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且生產(chǎn)過程水循環(huán)使用，零排放，無污染。

據(jù)悉，該公司擬投資3億多元建設年產(chǎn)120萬噸高純石英砂和高純長石，主要用于：光電顯示玻璃面板（TFT-LCD）、光熱發(fā)電玻璃、光伏玻璃、水晶玻璃工藝品、水晶玻璃器皿、玻纖、電子線路板封裝等行業(yè)。

2、廣西北海

據(jù)互聯(lián)網(wǎng)公開資料顯示，廣西北海一家高嶺土企業(yè)，建設一條以高嶺土尾礦為原料的生產(chǎn)線，年產(chǎn)30萬噸高純石英砂，總投資3千多萬元。根據(jù)處理的原料性質(zhì)和試驗結果，結合該項目尾礦資源的具體情況，擬采用強磁選、浮選、重選的選礦方法作為選礦生產(chǎn)線工藝路線選擇的主要方法。

3、江西崇義

2020年8月，江西崇義縣某公司年處理80萬噸高嶺土尾砂加工項目啟動，該項目主要從事高嶺土尾砂處理，利用高嶺土尾砂提煉石英砂、云母、長石、電氣石、陶瓷高嶺土等產(chǎn)品，達到尾礦零排放。項目總投資約2億元，項目達標投產(chǎn)后，預計可實現(xiàn)年處理高嶺土尾砂80萬噸，年銷售收入2.5億元。

參考來源：

尚德興等：高嶺土尾礦制備光伏玻璃用低鐵石英砂，中建材蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院有限公司

馮海生等：從高嶺土礦尾礦中回收石英砂試驗研究，中核贛州金瑞鈾業(yè)有限公司

馬超：砂質(zhì)高嶺土尾礦制備高純石英的基礎研究，中國地質(zhì)科學院

胡廷海等：廣西某高嶺土尾礦產(chǎn)石英砂浮選除鐵試驗，武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院

劉思等:北海某高嶺土尾礦中石英砂的選礦提純試驗，武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院

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