中國粉體網(wǎng)訊  脈石英是富含SiO₂的高品質(zhì)石英，SiO₂含量通常高于99%，是生產(chǎn)光伏玻璃、半導(dǎo)體材料、光纖通信等高端產(chǎn)品的核心原料。然而，我國脈石英礦床普遍存在品位低、包裹體雜質(zhì)多的問題，尤其新疆某脈石英礦，原礦中除了95.72%的石英外，還含有方解石、白云母、褐鐵礦等脈石礦物，以及Al、Ca、Fe等雜質(zhì)元素，如何高效提純并實(shí)現(xiàn)分級利用，一直是行業(yè)難題。

原礦顯微鏡照片

近日，中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所發(fā)表的最新成果，為脈石英資源開發(fā)帶來了突破性進(jìn)展——一種“短流程梯級綜合利用技術(shù)”，讓一塊礦石通過簡單工藝就能產(chǎn)出三種高價(jià)值產(chǎn)品。

傳統(tǒng)提純工藝往往面臨流程復(fù)雜、成本高、污染大等問題。例如，化學(xué)提純和熱處理法雖能制備高品質(zhì)石英砂，但工藝繁瑣，還可能帶來化學(xué)試劑污染。而這次研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，開發(fā)出“破碎-磨礦-篩分-磁選-酸浸”的短流程工藝，通過“梯級利用”理念，讓不同粒度的礦石各盡其用。

試驗(yàn)工藝流程

光伏玻璃的“黃金原料”

-0.6mm+0.1mm粒級的石英砂通過“兩段磁選”工藝實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)提純：第一段用0.8T磁場去除強(qiáng)磁性礦物，第二段采用超導(dǎo)磁選機(jī)，當(dāng)磁場強(qiáng)度提升至3T時(shí)，奇跡發(fā)生了——產(chǎn)出的石英砂SiO₂含量高達(dá)99.52%，F(xiàn)e₂O₃含量僅0.0094%，完全滿足光伏玻璃用硅質(zhì)原料的高標(biāo)準(zhǔn)（SiO₂≥99.0%、Fe₂O₃≤100mg/kg）。更關(guān)鍵的是，該工藝無需浮選和酸浸，真正實(shí)現(xiàn)了低成本、無污染生產(chǎn)。

人造石英板材的“美白擔(dān)當(dāng)”

-1.2mm+0.6mm粒級：對于板材石英砂而言，白度是核心指標(biāo)。研究團(tuán)隊(duì)采用鹽酸酸浸法，通過優(yōu)化工藝參數(shù)：80g/t鹽酸用量、80℃溫度、6小時(shí)浸出時(shí)間，讓石英砂白度飆升至95.62%，達(dá)到板材石英砂高級品要求。這種方法精準(zhǔn)去除了表面及鑲嵌的方解石、白云母、褐鐵礦等顯色雜質(zhì)，為高端人造石英石板材提供了優(yōu)質(zhì)原料。

平板玻璃的“綠色配料”

針對細(xì)粒級（-0.1mm）石英砂，研究團(tuán)隊(duì)采用4.5T超導(dǎo)磁選，獲得SiO₂含量98.30%、Fe2O3含量0.199%的產(chǎn)品，滿足平板玻璃用硅質(zhì)原料二級品要求。雖然粒度偏細(xì)，但作為配料使用，實(shí)現(xiàn)了資源的全回收，避免了傳統(tǒng)工藝中細(xì)粒級礦石被丟棄的浪費(fèi)。

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流程短：從礦石到產(chǎn)品只需“破碎-磨礦-篩分-磁選-酸浸”，相比傳統(tǒng)“破碎-色選-棒磨-分級-磁選-浮選”等冗長流程，該技術(shù)減少了浮選等復(fù)雜環(huán)節(jié)，工藝步驟縮短，大幅降低能耗和設(shè)備投資。

成本低：以酸浸工藝為例，通過精準(zhǔn)控制鹽酸用量（80g/t）和條件，在保證效果的同時(shí)，試劑成本較傳統(tǒng)方法降低。超導(dǎo)磁選技術(shù)雖設(shè)備投入較高，但長期運(yùn)行能耗低，且無需大量化學(xué)藥劑。

更環(huán)保：傳統(tǒng)工藝中浮選藥劑和大量酸液使用是污染大戶，而該技術(shù)僅在部分環(huán)節(jié)使用鹽酸，且用量可控，無浮選藥劑污染，廢水排放量較傳統(tǒng)工藝減少，符合綠色礦山發(fā)展要求。

小結(jié)

這項(xiàng)技術(shù)的突破，不僅為脈石英礦的開發(fā)提供了范本，讓原本因雜質(zhì)含量高而受限的脈石英礦實(shí)現(xiàn)高效利用；根據(jù)粒度和雜質(zhì)分布精準(zhǔn)分質(zhì)利用，提高資源綜合利用率；短流程、低能耗、少污染的工藝，契合綠色礦山發(fā)展趨勢。

參考來源：

國家知識產(chǎn)權(quán)局

譚琦等.新疆某脈石英短流程梯級綜合利用技術(shù)研究

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思)

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