石英砂提純是除去石英砂中少量或微量雜質,獲得精制石英砂或高純石英砂(如電子級產品) 的高難度分離技術。近年來, 國內外對石英砂提純工藝研究主要圍繞著以下幾個方面進行:

1 　水洗、分級脫泥

石英砂中的SiO2 的品位隨著石英砂粒度的變細而降低, 鐵質和鋁質等雜質礦物的品位則正好相反, 這種現象在含有大量粘土性礦物石英砂中尤為明顯。所以在入選前對石英砂原礦進行水選、分級脫泥是非常必要的, 而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英砂原礦化學組成為:SiO2 78.139 %、Fe2O3 11.68 %、Al2O3 11.128 %; 其粒度組成中- 011 mm 粒級含量為27.165 %。在對原礦進行預選水洗、分級脫泥后, SiO2 的品位上升到86.136 % , Fe2O3 降低至0.149 % , Al2O3 降低至6179 % , 除雜提純效果較為顯著。水洗、分級脫泥作為一種礦石入選前的預處理方法, 應用得較早也很普遍, 但對于存在于石英砂表面的薄膜鐵和粘連性雜質礦物, 其脫除效果尚不甚顯著。

2 　擦洗

擦洗是借助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結及泥性雜質礦物和進一步擦碎未成單體的礦物集合體, 再經分級作業達到石英砂進一步提純的效果。目前, 主要有棒磨擦洗和機械擦洗二種方法。對于機械擦洗, 一般認為影響擦洗效果的因素主要是來自擦洗機的結構特點和配置形式, 其次為工藝因素, 包括擦洗時間和擦洗濃度。

研究表明, 砂礦擦洗濃度在50 %～60 %之間效果*好, 濃度過大或過小, 都會降低雜質礦物的擦除效果, 而且在一定程度上反而加大了石英砂的提純難度; 擦洗時間原則上以初步達到產品質量要求為基準, 不宜過長, 因為時間過長, 會加大設備磨損, 提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由于對于某些石英砂礦, 機械擦洗擦除效果不太理想,因此, 在我國棒磨擦洗工藝應用得較為普遍和相對成熟。如對某地石英砂原礦〔2〕經水洗、分級脫泥后, + 013 mm 以上的石英砂進行棒磨擦洗。結果表明, 經磨礦擦洗后, Fe2O3 從0.119 %降低到0.110 % , 鐵的去除率達47.14 %。我們在對云南某地石英砂礦采用加藥高效強力擦洗, 配合適當的工藝和設備, 結果發現比采用棒磨擦洗效果好, 棒磨擦洗回收率為49 % , 而加藥高效強力擦洗回收率為73 %。加藥的目的是增大雜質礦物和石英顆粒表面的電斥力, 增強雜質礦物與石英顆粒相互間的分離效果。21磁選工藝的采用, 可以*大限度地清除包括連生體顆粒在內的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質礦物。強磁選通常采用濕式強磁磁選機或高梯度磁選機。