1、原礦性質(zhì)
鳳陽石英巖經(jīng)石輪碾磨礦再加水沖洗生產(chǎn)的石英砂，顯微鏡下觀察：石英石中主要成分為石英>95%，還含有少量雜質(zhì)礦物，石英呈等粒狀，粒度約0.2-0.5mm，彼此呈典型的三邊鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)礦物多位于石英顆粒之間，尺寸小于0.1mm。
石英石中鐵有多種存在形式，即白云母、黃鐵礦和鐵的氧化物等，由于樣品中白云母含量較高，因此鐵含量的比重相對較大。
另外，根據(jù)被分選出來石英砂中雜質(zhì)顆粒的磁學(xué)性質(zhì)分析，得到石英砂中鐵的氧化物主要為磁鐵礦。
2、石英砂粒度分布
對石英砂進(jìn)行篩分，篩分結(jié)果見表1。
表1 石英砂粒度分布
由表1可知，石英砂的粒度主要分布在-60+180目之間，占82.33%，SiO2含量相對較高（大于99%），雜質(zhì)含量相對較低，其中Fe2O3含量低于0.01%。粒度大于60目的石英砂占總量的7.05%，粒度小于180目的石英砂占總量的11.62%，這兩類粒度較大和較小的石英砂中SiO2含量相對較低（低于99%），雜質(zhì)含量相對較高，其中Fe2O3含量高于0.01%。石英砂中-80+100目的顆粒最多，占27.92%。+50目和-80+100目石英砂中Fe2O3分布率最高，分別為19.71%和22.23%。
3、石英砂中的雜質(zhì)含量
為了確定石英砂中常見雜質(zhì)成分含量，分別對-200+300目石英砂和-300目石英砂進(jìn)行ICP分析，統(tǒng)計結(jié)果見表2。
表2 石英砂ICP分析結(jié)果
由表2可知，兩個石英砂樣品中的主要雜質(zhì)均為A12O3，但兩個樣品中雜質(zhì)總含量相差較大，-200+300目石英砂樣品中雜質(zhì)總含量為0.29 %，-300目石英砂樣品中雜質(zhì)總含量為1.17%。兩個樣品中除MnO和MgO含量幾乎沒有什么差別外，其它雜質(zhì)含量相差都較大。其中-300目石英砂樣品中Fe2O3含量是-200+300目石英砂樣品的3倍。說明粒度越小，雜質(zhì)含量越高，這也是石英砂在選礦提純之前多要分級脫泥的原因。
4、石英砂鐵含量與粒度的關(guān)系
圖1 石英砂中鐵含量和SiO2含量隨粒度的分布
由圖可知，-60+180目石英砂中Fe2O3含量最低，平均值為0.0075%，SiO2含量平均值為99.28%，但整體來看Fe2O3含量和SiO2含量隨粒度的變化不大。
粒度大于60目的石英砂中Fe2O3含量隨粒度增大而增加，SiO2含量隨粒度增大而減少，其中+50目石英砂中Fe2O3含量最高為0.0522%，SiO2含量最低為98.32%。
粒度小于180目的石英砂中Fe2O3含量隨粒度減小而增加，SiO2含量隨粒度減小而減少，其中-300目石英砂中鐵含量最高為0.0587%，SiO2含量最低為98.81%。
故石英砂中鐵含量隨粒度的變化規(guī)律是：石英砂的粒度越大（大于60目）或越?。ㄐ∮?80目）其鐵含量越高。
這是因為大顆粒石英砂，尤其是+50目石英砂，石英砂與含鐵雜質(zhì)沒有完全解離。石英石顯微鏡下圖像顯示含鐵礦物粒度的尺寸一般小于0.01mm，當(dāng)石英石被磨碎到50μm以后，存在于石英內(nèi)部雜質(zhì)相中的含鐵礦物大部分脫落下來，進(jìn)入-300目石英砂中，從而導(dǎo)致-300目石英砂中鐵含量偏高。而-60+180目石英砂中含鐵礦物大部分在磨碎過程中已被分離出來，因此鐵含量較低。
5、對石英砂提純工藝的指導(dǎo)意義
根據(jù)鐵雜質(zhì)在石英砂中的分布規(guī)律，在石英砂選礦提純過程中，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低石英砂中雜質(zhì)含量，尤其是鐵雜質(zhì)的含量，應(yīng)嚴(yán)格將石英砂粒度控制在-60+180目之間。另外，為了提高除鐵效率，對粒度大于60目和粒度小于180目的石英砂加強(qiáng)磁選，這樣可以有效降低石英砂中鐵雜質(zhì)的含量。
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