河南卢氏龙泉坪伟晶岩型高纯石英矿床的首次发现及找矿意义

河南卢氏龙泉坪伟晶岩型高纯石英矿床位于北秦岭构造带东部。矿床赋存于秦岭岩群石槽沟组和峡河岩群寨根组中,矿石类型为白云母花岗伟晶岩型,其主要矿物成分为钠长石(31%~51%)、微斜长石(11%~20%)、石英(25%~38%)和白云母(7%~9%),含少量石榴子石(1%~2%)、黑云母(< 1%)等;石英矿物经深度提纯SiO₂含量可达99.997%。与美国Spruce Pine伟晶岩型高纯石英矿床对比,两者具有相似的成矿地质背景和地球化学特征。通过系统的调查分析,本研究认为北秦岭和阿尔泰地区具有寻找伟晶岩型高纯石英矿床的潜力;不含稀有金属矿化、流体包裹体含量低的伟晶岩是寻找高纯石英矿床的理想目标地质体。龙泉坪伟晶岩型高纯石英矿床的发现对我国高纯石英资源地质勘查具有重要的示范和引领作用。      

广西某地石英岩矿提纯试验研究

针对广西某石英岩矿进行矿物组成、嵌布特征及单矿物分析等工艺矿物学研究，结果表明，试样中石英矿物达到96.635%，杂质矿物种类多、含量少，主要为钾长石、绢云母、高岭石等;杂质矿物(高岭石、绢云母、钾长石)嵌布粒度均较细，多数杂质矿物与石英紧密连生，或呈细粒至微细粒包裹在石英中，导致石英单矿物SiO₂品位未达到高纯石英砂(SiO₂质量分数大于等于99.9%)要求，仅为99.73%。基于矿石特性，开展“磁-浮-酸浸”新工艺研究，最终可获得SiO₂品位为99.67%，杂质Fe₂O₃含量(质量分数)为0.011%、Al₂O₃含量为0.27%的石英精矿，满足QB/T 2196-1996《玻璃工业用石英砂的分级》五级晶质玻璃石英砂要求，达到JC/T 529-2000《平板玻璃用硅质原料》Ⅰ类优等品要求，接近JC/T 2314-2015《光伏玻璃用硅质原料》二级品需求。     

海滨石英砂矿物学研究——以海南文昌石英砂为例

以海南文昌石英砂为例,采用矿物解离度分析仪（MLA）分析,扫描电镜分析等方法对海滨石英砂型石英矿进行了详细的矿物学研究。分析结果显示海南文昌地区石英砂矿SiO₂含量98.63%,石英含量98.25%,主要杂质矿物为金红石、锆石、黏土矿物等。矿石中约75%的金红石、锆石粒度粗,已单体解离,可通过选矿去除。其余的金红石、锆石粒度细,多与石英紧密共生,分离难度较大。矿石中黏土矿物多黏附在石英表面,大部分可通过擦洗除掉,但很难除净。综合分析认为海滨石英砂矿中石英表面普遍黏附有黏土矿物等杂质,且不易除净,不适合做高纯石英砂原料。不同海滨石英砂矿床中微细粒金红石等杂质含量变化较大,造成各矿床的产品作为普通石英砂,其品质也有所差异。      

湖南某钾钠长石矿选矿试验

湖南某长石矿矿物组成复杂,主要有用矿物为长石和石英。为开发利用该矿石,对其进行了选矿试验研究。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm占62.36%时,原矿经脱泥-脱石英浮选后,以硫酸为调整剂、N-烷基丙撑二胺+石油磺酸钠为捕收剂经1粗2扫长石-石英分离浮选,获得了Al₂O₃含量为18.68%的长石浮选精矿和SiO2含量为98.35%的石英浮选精矿;长石浮选精矿经1粗1精磁选除铁获得了Al₂O₃含量为18.68%、Fe₂O₃为0.18%、Na₂O+K₂O为12.28%的长石精矿,达到了陶瓷工业的一级质量标准;石英浮选精矿在0.35 T条件下磁选除铁后获得了SiO₂含量为98.35%、Fe₂O₃为0.076%的石英精矿,满足玻璃工业二级质量要求。     

高纯石英（SiO2）评述（一）:微量、微细粒铝硅酸盐矿物的活化与分离

高纯石英著以杂质含量极少、SiO₂纯度极高,现已广泛地应用于光纤通信、光伏、航空航天、半导体显示等高新技术产业。铝硅酸盐矿物是石英矿中最典型的脉石矿物之一,主要包括钾、钠长石、云母等;以现有的常规分离工艺,难以有效、高效地去除这些顽固性的微量、微细粒的长石、云母。本文详细地阐述了高纯石英中铝硅酸盐脉石矿物分离的基本现状,对顽固性的微量、微细粒长石、云母活化与分离的前沿技术进行系统性地概述;基于近年来我国高纯石英基础理论研究进展,对高品质石英中晶体界面、内部包裹的微量、微细粒铝硅酸盐脉石矿物分离研究提出了合理化的科学建议。      

巴基斯坦某铬铁矿石提铬降硅试验研究

巴基斯坦某铬铁矿石含硅较高,Cr₂O₃含量50.46%、SiO₂含量3.80%,铬铁矿为矿石中唯一的有用金属矿物(主要以铬尖晶石的形式存在,分布率达99.53%),以粗粒为主(粒度大于0.1mm的占93.90%),主要呈他形粒状结构、团块状构造,破碎的铬铁矿大部分呈带状分布,铬铁矿团块之间可见透明矿物石英充填。为了降低矿石中的硅含量进行了选矿试验,结果表明,矿石采用分级摇床重选—中矿再磨再选工艺流程处理,最终得到4个精矿产品,综合精矿Cr₂O₃品位54.90%、Cr₂O₃回收率88.40%、SiO₂含量1.25%,各精矿产品SiO₂含量均符合要求,达到了提铬降硅效果。     

某低品位石英型萤石矿选矿试验研究

内蒙古某低品位石英型萤石矿石CaF₂含量29.36%,SiO2含量为49.58%,主要有用矿物为萤石,主要脉石矿物为石英、钾长石、铝硅酸盐矿物等;萤石较易解离,磨矿细度为-0.074mm74.0%情况下已基本单体解离。为确定该矿石的浮选工艺,在条件试验、精选次数试验、开路试验基础上进行了闭路试验。结果表明,试样在磨矿细度为-0.074 mm85%情况下,以模数为2.3的水玻璃为抑制剂、工业油酸为捕收剂、碳酸钠为pH调整剂,采用1粗2扫5精、中矿顺序返回流程处理,最终可获得CaF₂品位为97.23%、回收率为87.16%、SiO₂含量为0.75%、CaCO₃含量为0.87%的精矿,较好地实现了萤石的回收。     

高纯石英砂原料矿中流体包裹体研究

高纯石英砂作为一种重要的非金属电子新材料,对原料中包裹体杂质元素要求较高,其中包裹体的存在对其纯度及性能有重要影响。据此,对国外某脉石英矿中包裹体采用光学显微镜、X射线衍射、等离子体原子发射光谱、显微测温和激光拉曼光谱等多项测试方法,进行了详细的研究。结果显示:矿石中SiO₂含量>99.9%,杂质元素主要为Al、碱金属元素、Fe;原料中包裹体为单相盐水溶液包裹体、两相盐水溶液包裹体和含CO₂三相包裹体,无固相包裹体。两个样品包裹体的均一温度分别为120～270℃、90～140℃,表明该矿床为中低温热液变质石英岩。原矿经过包裹体剔除、杂质元素降低后可作为高纯石英砂原料。      

黑色TiO2/高岭石光催化剂的制备及其降解动力学研究

黑色TiO₂作为一种新型光催化材料被广泛关注,但利用黏土改性黑色TiO₂来提升其应用性能却鲜有报道。以高岭石为原料,钛酸四丁酯为前驱体,通过溶剂热法合成黑色TiO₂/高岭石（b-TiO₂/Kaol）光催化剂。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线光电子能谱（XPS）技术对材料微观形貌及表面结构进行表征。研究了制备条件、负载量对材料可见光催化性能的影响,并结合动力学模型考察了亚甲基蓝（MB）初始pH值对去除效果的影响。结果表明,当摩尔比n（Ti4+）:n（BH₄-）为1:0.56、n（HNO₃）:n（H₂O）为1:11.5、合成时间为12 h、水热合成温度为180℃时,制备黑色TiO₂（b-TiO₂）光催化活性最强;b-TiO₂负载量为20%制得的b-TiO₂/Kaol具有最佳的光催化性能,对MB的去除率达89.7%,光催化降解过程符合一级动力学模型。MB溶液初始pH为5~7更有利于MB的去除。Ti3+的掺杂使得b-TiO₂光响应范围扩大,高岭石改性b-TiO₂增强了b-TiO₂/Kaol的吸附能力,两者协同促进了光催化性能的提高。      

低品位石英矿浮选提纯的试验研究

对辽宁朝阳地区长石石英矿进行了反浮选脱铝提纯研究,以油酸钠为长石活化剂,六偏磷酸钠为石英抑制剂,十二胺盐酸盐为长石捕收剂,在pH=5.0左右条件下的浮选试验结果表明,以SiO₂ 93.01%,Al₂O₃ 5.28%较低品位石英矿为原料,磨矿细度-0.055 mm占85%,经过脱泥-反浮选,得到SiO₂含量99.62%,回收率60.42%的粗精矿,对粗精矿进行再磨再选-精矿脱泥,最终精矿经过高温干燥得到了SiO₂含量99.95%的石英粉。对浮选产品的扫描电镜和能谱分析表明,消除细粒矿泥在精矿表面的罩盖是石英粉提纯的关键。     

广西某高岭土尾矿产石英砂浮选除铁试验

广西某高岭土尾矿经擦洗、磨矿、分级、强磁选可产出SiO₂品位达99.82%的石英砂,但其Fe₂O₃含量较高,为113 μg/g,且铁主要赋存于云母和电气石中。为将该石英砂的Fe₂O₃含量降至80 μg/g以下以满足光伏产业用石英砂的要求,对其进行了除铁即脱除云母和电气石的浮选试验。试验结果表明：先在pH=2.5的酸性条件下用混合胺和煤油进行1次云母反浮选,然后在pH=7.8的偏碱性条件下用油酸钠进行1次电气石反浮选,所得最终石英砂的Fe₂O₃含量可降至74 μg/g,SiO₂品位提高至99.89%,SiO₂回收率为94.61%。     

从萤石尾矿中回收石英的试验研究

为在湖南某萤石尾矿中分选出高纯度石英精矿,本研究脱除杂质以提纯石英为原则,综合考察了磁选、反浮选以及预先脱泥的试验条件。结果表明,未预先脱泥条件下,流程采用磁选脱铁—反浮选脱硫—反浮选脱氟—反浮选脱云母,可以得到SiO₂品位98.66%、回收率66.07%的石英精矿。在此基础上预先脱除15.44%矿泥后,可以得到SiO₂品位99.11%、回收率58.16%的石英精矿。利用萤石尾矿回收高纯度石英的工艺流程能够显著降低尾矿堆存量,同时具有较强的经济效益。      

EDTA在铌铁矿和石英浮选分离中的选择性抑制作用机理

由于石英容易被金属阳离子活化,导致羟肟酸捕收剂浮选体系下铌矿物和脉石矿物石英的可浮性差异减小,增加了有用矿物和石英之间的分选难度。采用EDTA作为铌铁矿浮选中的石英抑制剂,通过单矿物试验、人工混合矿浮选试验、Zeta电位测试、接触角测试以及X射线光电子能谱仪检测等研究了铌铁矿以及石英的浮选行为和表面性质。当使用辛基羟肟酸(OHA)作为浮选捕收剂时,EDTA对活化后石英有较强的选择性抑制作用,因为EDTA对石英表面金属离子的络合溶解作用减少了OHA在石英表面的吸附,从而实现了铌铁矿和石英的有效分选。浮选试验结果表明,针对铌铁矿和石英质量比为1∶1的人工混合矿,在FeCl₃·6H₂O浓度为20 mg/L、EDTA用量为0.2 mmol/L、矿浆pH值为9.0、OHA浓度为0.05 mmol/L的条件下,可较好地实现铌铁矿和石英的浮选分离,铌铁矿精矿中Nb₂O₅的品位为56.84%,Nb₂O₅的回收率为72.54%,石英的品位为13.17%,石英的回收率为12....     

强磁-浮选从金尾矿中提取SiO2试验研究

我国每年金尾矿排放量巨大,不仅造成资源浪费,还严重威胁生态环境。河北宽城某金尾矿SiO₂含量为68.64%,为了充分利用该尾矿资源,采用预先沉降脱泥-强磁选除铁-反浮选除铁-SiO2浮选提纯工艺进行试验。结果表明：试样在沉降时间为2.5 min条件下沉降脱泥,脱泥后沉砂在磁场强度为1.2 T条件下采用强磁选除铁,SiO₂含量由73.38%提高到79.55%,Fe₂O₃含量由5.24%降低到1.75%,非磁性产品以YS为捕收剂反浮选除铁,Fe₂O₃含量降低至0.51%,然后以YG-01和YG-02为组合捕收剂进行1粗2精石英提纯浮选,对提纯后产品进行的XRD分析未检出杂质产品,其SiO₂含量为98.46%、Al₂O₃含量降低至0.65%、Fe₂O₃含量降低至0.09%,可以达到国家级玻璃原料二级质量标准。对金尾矿进行SiO₂提取不仅充分利用了尾矿资源,而且可以取得一定的经济效益。     

高纯石英中杂质特征及深度化学提纯技术研究进展

随着战略性新兴产业的快速发展,高纯石英成为诸多尖端领域的关键性基础原料之一。高纯石英的战略地位日益凸显,而我国高端高纯石英砂对外依存度仍居高不下,加快推进我国高纯石英砂制备关键技术的发展迫在眉睫。在概述国内外高纯石英资源的基础上,从杂质的存在形式和杂质对产品质量的影响两个方面分析了高纯石英中的杂质特征,并系统总结了高纯石英深度提纯酸处理法和热处理法两个关键技术进展情况,提出现阶段我国高纯石英提纯存在的问题及建议,以期为我国高纯石英提纯技术的发展提供参考。      

三元体系Li+, NH4+//SO42——H2O 298 K相平衡研究

四川甲基卡、李家沟等地锂辉石储量丰富,为下游锂电池储能材料等领域提供了重要的原料来源。传统锂辉石制碳酸锂工艺中,采用氢氧化钠中和法除去铁、铝等杂质,但是副产硫酸钠附加值低,导致生产成本较高,本论文研究了以氨气替代强氧化钠中和法除杂制碳酸锂工艺,发现在精制锂溶液沉淀结晶过程中存在LiNH₄SO₄复盐产生,影响了锂的收率和碳酸锂产品品质。为解决此问题,本论文采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,NH₄+ //SO₄2--H₂O在298 K下的稳定相平衡关系,测定了平衡液相中各组分溶解度、密度和折光率数据,并绘制了该体系的相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明该三元体系为复杂三元体系,有复盐LiNH₄SO₄形成;其稳定相图由3个固相结晶区,3条单变量曲线和2个共饱点组成,3个结晶区分别为（NH₄）₂SO₄,Li₂SO₄·H₂O和LiNH₄SO₄,且LiNH₄SO₄复盐的结晶区较大。研究结果表明,为了避免LiNH₄SO₄复盐的产生,需在锂辉石制工业级碳酸锂工艺前端通过钙离子沉淀法将锂溶液中锂硫比[Li₂SO₄·H₂O/（NH₄）₂SO₄]降到1.6以下,研究结果为四川锂辉石湿法冶金工艺中采用氨中和除杂提供了理论指导。      

江西某低品质高岭土矿综合利用技术研究

以江西某低品质高岭土矿为研究对象,在原矿化学元素、矿物组成等分析的基础上,制定了高岭土提纯工艺及尾矿综合利用技术方案。原矿采用"捣浆—分级—提纯—磁选—化学漂白"工艺进行选别,得到高岭土深加工产品,其高岭石含量82%,自然白度79.8%、烧成白度90.1%,Fe₂O₃含量0.54%;尾砂经分级、磨矿、浮选,分离白云母与石英两种产品,其中白云母产品中K₂O含量达到7.89%,白云母矿物含量85%,石英产品中SiO₂含量达到97.78%,石英矿物含量96%。工艺流程对该高岭土矿实现了全组分综合利用,解决了低品质高岭土矿利用率低、尾矿大量排放的难题。      

河南信阳上天梯沸石矿工艺矿物学研究

为科学评价和开发利用信阳上天梯沸石矿资源,以上天梯沸石矿为对象,通过光学显微镜观测分析、X射线荧光光谱分析、X射线衍射仪分析、扫描电镜及矿物自动分析仪等分析测试技术,开展了矿石工艺矿物学研究。研究表明,上天梯沸石矿具备较高硅铝比(SiO₂/Al₂O₃),沸石矿组成矿物达25余种,主要组成矿物为斜发沸石(含量20%~85%),晶体发育良好,呈板片状或厚板状形态。斜发沸石颗粒90%以上粒径大于150 μm,在+74 μm、-74+45 μm、-45 μm的解离度分别为25.02%、27.99%、56.9%,连生关系主要以与钾长石、石英及蒙脱石的两相连生为主。      

利用低品位铝质岩制备镁铝尖晶石陶瓷

以贵州修文地区某低品位铝质岩为主要原料,采用高温烧结制备镁铝尖晶石陶瓷。研究分析了原料的配比、烧结制品,并对其抗压、抗折性能及吸水率进行测定。试验结果表明,烧结温度为1 200℃,试验最佳质量配比为低品位铝质岩60.86%、高岭土28.68%、石英2.46%、白云石粉8%,其吸水率为0.4%、抗压强度为49.1 MPa、抗折强度为8.2 MPa。XRD测试分析:试样的主要成分为镁铝尖晶石（MgAl₂O₄）、尖晶橄榄石（Mg₂SiO₄）、石英（SiO₂）,三者比例分别为55%、25%、20%。