沸石是沸石族礦物的總稱，是一種架狀的含水鋁硅酸鹽礦物，常見(jiàn)的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石、毛沸石和片沸石等，具有獨(dú)特的離子交換性、離子交換性、催化性、熱穩(wěn)定性和耐酸性等，廣泛應(yīng)用于建材、離子交換、催化裂化、日用輕工、造紙和塑料等領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，預(yù)計(jì)未來(lái)沸石將能在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療保健、土壤修復(fù)、國(guó)防電子、水處理等領(lǐng)域具有更大的高值化利用前景。
目前，我國(guó)已發(fā)現(xiàn)沸石產(chǎn)地400余處，絕大部分類型為斜發(fā)沸石，少部分為絲光沸石，且品位普遍不高。
我國(guó)各省的沸石品位概況
| 省份 |
一般品位/% |
最高品位/% |
| 黑龍江 |
60 |
75～80 |
| 吉林 |
50 |
70～80 |
| 遼寧 |
30～50 |
60～70 |
| 河北 |
50 |
73～85 |
| 河南 |
50～60 |
|
| 內(nèi)蒙 |
48.52 |
|
| 江蘇 |
40～60 |
|
| 福建 |
20～43 |
50～60 |
| 廣西 |
23～61 |
|
| 廣東 |
60.78 |
|
| 浙江 |
40～60 |
70~80 |
| 安徽 |
40～70 |
|
| 山西 |
57 |
|
| 山東 |
45.25 |
65.4 |
| 新疆 |
42～50 |
78 |
| 海南 |
15～30 |
50 |
| 云南 |
40～50 |
60 |
| 四川 |
60 |
|
| 西藏 |
80 |
|
| 青海 |
50 |
73 |
天然沸石的組成礦物除大部分為沸石外，還常常伴有蒙脫石、絹云母、角閃石、石英、蛋白石、玉髓、長(zhǎng)石和鐵、鈦氧化物等雜質(zhì)。雜質(zhì)的存在既降低了有用組分在礦物材料中的含量，又對(duì)其應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。另外，天然沸石含有著色礦物（鐵、鈦礦物等），還降低了原料自身的白度。這些無(wú)疑使以利用沸石礦物為目的的應(yīng)用，在范圍與深度上都受到制約。
選礦提純可除掉脈石礦物，富集沸石，是提高沸石綜合利用價(jià)值的重要手段，其方法主要為重選法、浮選法、磁選法、化學(xué)處理及其聯(lián)合工藝，具體工藝根據(jù)礦石組成礦物的性質(zhì)確定。
1、沸石重選法提純
重選是依據(jù)沸石與其他脈石礦物之間存在硬度和可粉碎性的差異，經(jīng)合理的粉碎解離，彼此間呈現(xiàn)粒度分布差別，因此借助分級(jí)手段實(shí)現(xiàn)分離。
日本板谷沸石加工廠采用純干法重選流程，精選含蛋白石、石英、長(zhǎng)石及一些有機(jī)物雜質(zhì)的天然沸石。礦石經(jīng)粗破碎、篩分后，再經(jīng)多次粉碎、分級(jí)，最后按粒度的差異分選出不同質(zhì)量的沸石產(chǎn)品。日本高島加工廠則采用濕法粉碎和分級(jí)流程處理天然沸石。
除采用常規(guī)的分級(jí)方法外，美國(guó)布伊沸石礦和中國(guó)浙江沸石礦的重選流程中還采用了搖床和連續(xù)水吸器等設(shè)備?；跀U(kuò)大沸石與其他礦物粒度差異及分散的重要性，還進(jìn)行了在重選分離體系中，水玻璃和聚丙烯酰胺的應(yīng)用試驗(yàn)，并取得了一定效果。
中國(guó)河北省沽源縣天然沸石原礦主要由斜發(fā)沸石、蒙脫石、長(zhǎng)石、石英及少量磁鐵礦、赤鐵礦、黑云母、角閃石等黑色礦物組成，其中斜發(fā)沸石含量約70%。經(jīng)破碎、篩分、攪拌、分級(jí)流程選別后，可獲產(chǎn)率約70%的沸石精礦。精礦中沸石含量明顯增加，僅含少許黑色礦物，幾乎無(wú)石英和長(zhǎng)石，但蒙脫石未被脫除。
2、沸石磁選法提純
磁選主要是除去沸石中具有磁性的含鐵礦物等雜質(zhì)。磁選法和含磁選的聯(lián)合選礦方法主要用來(lái)處理含鐵量較高的天然沸石。
例如，山東省榮成地區(qū)的絲光沸石巖含鐵較高，采用高磁場(chǎng)磁選機(jī)對(duì)粒度為+0.02mm的原礦進(jìn)行選別，最終獲純度達(dá)90%的絲光沸石精礦（磁性產(chǎn)物）。
3、沸石重選、浮選聯(lián)合提純
重選和浮選聯(lián)合方法選別天然沸石的代表性工藝為預(yù)先脫泥分級(jí)反浮選工藝。
例如，主要由鈣型絲光沸石（約50%-55%）、鈣型斜發(fā)沸石（約20%-25%）、鈣型蒙脫石（約3%-7%）和石英、長(zhǎng)石（約2%-4%）組成的天然沸石選礦工藝為：磨礦后預(yù)先脫除-9μm礦泥，再經(jīng)分級(jí)并用搖床除掉石英和長(zhǎng)石等脈石礦物。搖床精礦細(xì)磨至-38μm，再脫除-9μm礦泥，然后用浮選回收絲光沸石。最終分別獲沸石含量約80%和75%的兩種絲光沸石精礦，產(chǎn)率分別為23.39%和20.58%
4、沸石化學(xué)法提純
磁選和重選等常規(guī)選礦方法僅能除掉天然沸石中嵌布較粗的各種鐵礦物及其連生體，而對(duì)微細(xì)粒嵌布的鐵礦物和以類質(zhì)同象方式存在于沸石晶格中的鐵則效果較差，因此，單一通過(guò)物理選礦的方式提高產(chǎn)品白度，效果十分有限。采用化學(xué)處理方法，可最大限度地除掉各種形態(tài)的含鐵雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的進(jìn)一步增白。
通過(guò)化學(xué)處理去除天然礦石中的少量含鐵礦物，一般采用單一酸處理、加還原劑酸處理和加絡(luò)合劑酸處理三種方法。
?。?）單一酸處理是將試樣中的含鐵礦物通過(guò)與酸作用形成Fe3+或Fe2+而溶出，并隨水洗除掉，但提出增白幅度有限。
?。?）加還原劑酸處理，還原劑、酸和三價(jià)鐵礦物經(jīng)反應(yīng)生成Fe2+，而Fe2+的水解程度大大低于Fe3+，所以可減輕鐵離子羧基化物的二次著色污染，提高增白穩(wěn)定性。
?。?）加絡(luò)合劑酸處理，絡(luò)合劑可將酸溶出的Fe3+反應(yīng)生成可溶性并穩(wěn)定存在的絡(luò)離子形式。這一方法既避免了單一酸處理時(shí)Fe3+水解而形成羧基化物的二次污染，又消除了加還原劑酸處理時(shí)，殘留Fe2+在空氣中重新氧化成Fe3+而使產(chǎn)品逐漸返黃的現(xiàn)象。
化學(xué)增白在改善天然沸石外觀性能的同時(shí)，還導(dǎo)致礦物晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。研究表明，天然沸石經(jīng)單一硫酸處理后，斜發(fā)沸石結(jié)晶構(gòu)造發(fā)生了以結(jié)晶程度有選擇性破壞為特征的整體變形，結(jié)構(gòu)中Al/Si值有所降低。硫酸與Na2S2O4共處理則導(dǎo)致斜發(fā)沸石的晶化程度增強(qiáng)。沸石的物化性能無(wú)疑會(huì)隨之發(fā)生不同程度的變化。
時(shí)間：7月10-12日，地點(diǎn)：北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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（4）如何提高礦石的附加值？
（5）如何選擇低成本的提純工藝？
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（7）如何優(yōu)化生產(chǎn)工藝？
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