石英砂，作為一種關(guān)鍵的非金屬礦物，因其出色的物理化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。然而，為了滿足不同行業(yè)對(duì)石英產(chǎn)品純度的高標(biāo)準(zhǔn)要求，須對(duì)含有雜質(zhì)的原礦進(jìn)行選礦提純。在每一選礦階段需要綜合考慮多種因素，以確保石英砂精礦達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量。

1.擦洗、分級(jí)脫泥階段的影響

擦洗和分級(jí)脫泥是借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥土等雜質(zhì)礦物，并進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再通過分級(jí)作業(yè)達(dá)到石英砂進(jìn)一步提純的過程。影響擦洗和脫泥效果的因素包括石英砂的粒度、原礦中雜質(zhì)礦物的種類及含量、擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、擦洗時(shí)間和擦洗濃度。隨著石英粒度變細(xì)，SiO2的品位降低，而鐵質(zhì)和鋁質(zhì)雜質(zhì)的含量卻升高，在含有大量粘土礦物的石英砂中尤為明顯。然而，對(duì)于去除石英表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物，擦洗和分級(jí)脫泥常采用螺旋擦洗機(jī)、滾筒篩、水力旋流器、脫泥斗和水力分級(jí)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行擦洗和分級(jí)脫泥，以提高處理的效果。

研究表明，擦洗濃度在50%-60%之間效果理想。擦洗時(shí)間應(yīng)以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求為準(zhǔn)，避免過長(zhǎng)導(dǎo)致設(shè)備磨損和能耗增加。對(duì)于機(jī)械擦洗效果不理想的石英砂，采用棒磨擦洗是一個(gè)成熟的解決方案。

2.磁選階段的影響因素

石英砂的磁選過程旨在去除如赤鐵礦、褐鐵礦等磁性雜質(zhì)礦物，從而減少鐵質(zhì)含量，提高其使用價(jià)值和產(chǎn)品質(zhì)量。影響磁選效果的因素包括磁選次數(shù)、磁場(chǎng)強(qiáng)度和石英砂粒度。隨著磁選次數(shù)的增加，含鐵量逐漸減少；在一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場(chǎng)強(qiáng)度即使提高很多，除鐵率也無顯著變化。另外，因?yàn)榧?xì)粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量較高，所以石英砂粒度越細(xì)，除鐵效果越好。

3.浮選階段的影響因素

浮選法是除去石英砂中長(zhǎng)石、云母等非磁性伴生雜質(zhì)礦。原礦性質(zhì)和藥劑選擇及用量影響著石英砂浮選效果。在有氟浮選過程中，使用陽(yáng)離子捕收劑和氫氟酸活化劑，雖然浮選效果顯著，但會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的含氟廢水，需要經(jīng)過處理才能排放。無氟浮選利用石英和長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)上的差異，通過合理調(diào)配陰陽(yáng)離子混合捕收劑，利用它們不同的Zeta電位優(yōu)先浮選出長(zhǎng)石，實(shí)現(xiàn)有效分離，是一種更為環(huán)保的提純方法。經(jīng)過擦洗、脫泥、磁選和浮選后，石英砂的純度可達(dá)到99.3%-99.9%，基本上可滿足工業(yè)用砂的需求。

4.酸浸階段的影響因素

酸浸是利用石英不溶于酸（HF除外），且其他雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點(diǎn)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)石英砂提純的過程。其效果受到酸的種類、濃度、酸浸時(shí)間、溫度及礦漿攪拌的影響。不同酸對(duì)不同金屬雜質(zhì)的去除效果各異。單獨(dú)使用硝酸酸洗，鐵去除率很低；二元酸（鹽酸+氫氟酸）的去除率為58.1%，而三元混酸的去除率可達(dá)67.7%。混酸酸洗的協(xié)同效應(yīng)顯著提高了雜質(zhì)去除效率，但需控制HF濃度一般不超過10%以避免石英溶解。稀酸對(duì)Fe和Al的去除效果顯著，而較濃的硫酸、王水或HF對(duì)Ti和Cr的去除效果更佳。使用硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等混合酸進(jìn)行酸浸脫除，可以顯著提高石英砂的純度。溫度提升會(huì)加快反應(yīng)速率和鐵去除率，但效果隨著溫度的增高趨于減弱。因此，酸浸工藝應(yīng)盡量降低酸的濃度、溫度和用量，減少酸浸時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)較低選礦成本下的高效提純。

石英砂的選礦提純是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及擦洗、分級(jí)脫泥、磁選、浮選和酸浸等多個(gè)階段。每個(gè)階段的效果都受到多種因素的影響，包括原礦性質(zhì)、工藝參數(shù)、設(shè)備配置、藥劑制度等。通過對(duì)這些因素的綜合考慮，可以優(yōu)化提純工藝，提高石英砂的純度，滿足不同工業(yè)應(yīng)用的高標(biāo)準(zhǔn)要求，從而提升選礦廠的經(jīng)濟(jì)效益。