近年來，新能源、光伏玻璃等新興行業(yè)對高純度石英砂的需求量與日俱增，隨著優(yōu)質(zhì)石英砂資源的日益緊缺，尋求更多樣的石英資源有著重大的意義，高嶺土尾砂就是其中之一。我國是高嶺土消費大國且高嶺土資源豐富，但高嶺土加工過程中產(chǎn)生的大量尾礦并未得到合理利用，這其中就含有大量的石英資源。

本文以廣東某伴生有石英的高嶺土礦進行選礦試驗研究，以期獲得符合要求石英砂產(chǎn)品。

高嶺土原礦搗漿、分級分離出-0.045mm粒級高嶺土產(chǎn)品后得到尾砂，尾砂中占比99.13%的+0.1mm粒級物料可用作玻璃用適應(yīng)原料。對可用作玻璃原料的+0.6mm粒級進行了磨礦-磁選試驗，試驗結(jié)果表明，-0.60+0.10mm粒級產(chǎn)品經(jīng)磨礦-磁選可獲得sio2含量為99.04%、fe2o3含量為104.46μg/g的石英精礦，可達到光伏玻璃用石英砂的標準。

具體試驗步驟如下：

1、高嶺土尾礦性質(zhì)分析

(1)粒級特征

研究院采用篩析法測定了試樣粒度組成，試樣中+0.6 mm粒級產(chǎn)率最高，為68.9%，-0.6+0.1 mm粒級產(chǎn)率次之，為30.23%;-0.10 mm粒級產(chǎn)率為0.87%;該伴生石英砂中可用作玻璃原料的粒級(+0.6 mm及-0.6+0.10 mm )

產(chǎn)率為99.13%，其中符合玻璃砂粒級(-0.6+0.10 mm)的石英砂占30.23%。

(2)化學(xué)成分

對該伴生有石英的高嶺土尾礦進行化學(xué)試驗分析發(fā)現(xiàn)，其中sio2含量為94.96%，al2o3含量3.36%，fe2o3含量0.19%，tio2含量0.17%，k2o含量0.21%，cao含量0.15%，另外還含有少量的p2o5、so2和mgo?？梢姡嚇又饕s質(zhì)成分為al2o3、fe2o3、k2o。

2、磨礦-磁選試驗流程

首先對+0.6mm粒級進行篩分分級，分為+2.36mm、-2.36+1.70mm、-1.70+0.6mm三個粒級，經(jīng)試驗選出+0.17mm和-1.70+0.60mm兩個粒級進行磨礦磁選試驗。

磨礦：對+1.70 mm粒級石英砂樣品采用型號為xmb-7三輥四筒球磨機進行磨礦試驗:磨礦條件為礦漿質(zhì)量濃度60%,磨礦時間 3 min、轉(zhuǎn)速150 r/min。-1.70+0.60 mm粒級石英砂顆粒較細，硬度較低，用高鋁球磨礦效果較好，磨礦條件同+1.70 mm粒級。

磁選：試樣中的主要磁性礦物為赤鐵礦和欽鐵礦，這部分含鐵礦物可經(jīng)高梯度磁選去。磁選流程為一次粗選兩次精選，每一段磁選的磁場磁感應(yīng)強度均為1.4丁，礦漿流速1.0 cm/s，脈動頻率200 r/min。

結(jié)果表明：+1.70 mm粒級和-1.70+0.60 mm粒級經(jīng)磁選都可達到光伏玻璃用石英砂的標準(fe2o3<120 μg/g)，+1.70 mm粒級和-1.70+0.60 mm粒級石英砂中紅褐色、黑色雜質(zhì)礦物雖對產(chǎn)品質(zhì)量有影響，但均可達到相應(yīng)要求。

3、細砂磁選試驗

磨礦能夠使得物料在細化的過程中盡量實現(xiàn)有用礦物與脈石礦物的單體解離，為后續(xù)的選別作業(yè)提供合適的入選物料。

對于試樣分級出來的-0.60+0.10 mm粒級細砂，其磁選所得石英精礦產(chǎn)率為98.83%, fe203含量為242.59 μg/g，不能滿足光伏玻璃用石英砂fe2o，含量的要求。因而對原試樣中-0.60+0.10 mm粒級進行磨礦一磁選試驗，控制過磨量(-0.60+0.10 mm粒級進行磨礦后產(chǎn)生的-10 mm粒級產(chǎn)率小于20%)。

結(jié)果表明：隨著磨礦時間的增加，磁選石英精礦fe2o3含量不斷降低,過磨量隨之增加。當(dāng)磨礦時間為5 min時，過磨量為18.87%,磁選精礦sio2含量提高到99.04%，fe2o3含量從242.59μg/g降低至104.46 μg/g,滿足光伏玻璃用石英砂要求。

結(jié)語

可見，經(jīng)過合理的工藝處理，高嶺土尾礦中的石英砂完全可以達到光伏玻璃用石英砂的標準，這一研究結(jié)果為高純度石英砂的來源拓寬了思路，同時大量的高嶺土尾砂也得到了合理利用，有了新的去除，可謂一舉兩得。案例中的試樣雜質(zhì)成分并不復(fù)雜，有些復(fù)雜成分可能還需要用到浮選工藝，投資者需綜合考慮投入產(chǎn)出比。

參考資料：《廣東某高嶺土礦中石英選礦提純試驗研究》