水晶曾是制備高純度石英砂的重要原料，但隨著(zhù)水晶資源枯竭，以石英礦石代替水晶生產(chǎn)高純石英砂的需求愈發(fā)迫切。優(yōu)質(zhì)脈石英礦有望代替水晶，成為生產(chǎn)高純度石英砂的原料。目前，我國已探明的脈石英儲量為0.5億t，具有開(kāi)發(fā)為優(yōu)質(zhì)石英原料的潛質(zhì)。
　　
　　脈石英中主要雜質(zhì)如Fe、Ca、Al、K、Na等元素含量常常達到數千μg/g。單晶硅生長(cháng)用的高純石英坩堝中的K、Na元素含量過(guò)高時(shí)，坩堝的軟化溫度會(huì )偏低而無(wú)法拉晶，Al元素過(guò)高時(shí)則會(huì )影響拉制單晶硅的純度。生產(chǎn)TFT-LCD基板的石英原料則對堿金屬氧化物要求高，同時(shí)在加工過(guò)程中要求玻璃中疙瘩、氣泡等缺陷少，因此這種玻璃的制作對石英原料中的包裹體含量等也有較高的要求。如何有效的去除這些雜質(zhì)成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石英砂的難點(diǎn)。
　　
　　現階段國內外學(xué)者對脈石英選礦提純研究的方法一般遵循選礦加工與深度提純配合的原則，脈石英礦經(jīng)破碎和磨礦后，傳統的選礦方法如重選、磁選、浮選，深入處理石英顆粒內部的雜質(zhì)即采用焙燒和水淬，還可以采用酸浸為主的濕法浸出工藝來(lái)提純石英原料。
　　
　　考慮到石英顆粒之間雜質(zhì)的分布與脈石礦物的賦存狀態(tài)存在的差異，且不同處理條件得到的各粒級石英的品質(zhì)差異，有必要將脈石英進(jìn)行分級處理，再進(jìn)行提純探究。劉宇航等以甘肅某地區低品質(zhì)脈石英為原料進(jìn)行分級-分選工藝試驗，將破碎后的原礦進(jìn)行篩分-磨礦-篩分得到四個(gè)試樣，再對四個(gè)試樣分別進(jìn)行高梯度磁選和反浮選，以Fe、Al等元素的含量評估分級分選對各分級產(chǎn)物達到的效果，以及各粒級石英的品質(zhì)差異，考察脈石英分級選礦提純的分選效果及各粒級精礦的品質(zhì)與可選性，結果表明：
　　
　　1）將原礦中的（-0.60+0.10）mm、（-0.10+0.045）mm粒級和磨細得到的（-0.60+0.10）mm、（-0.10+0.045）mm四個(gè)試樣分別進(jìn)行磁選、浮選后，得到較好的提純效果。四個(gè)精礦品質(zhì)相差較大，最好的是磨礦產(chǎn)生的（-0.60+0.10）mm粒級，SiO2含量為99.67%，Al2O3含量為2271.92μg/g，Fe2O3含量為38.64μg/g；最差的是原礦中的（-0.10+0.045）mm粒級，SiO2含量為99.62%，Al2O3含量為2546.83μg/g，Fe2O3含量為70.26μg/g。
　　
　　2）脈石英原礦不同粒級的產(chǎn)物在品質(zhì)上具有差異。原礦中的和磨礦產(chǎn)生的（-0.60+0.10）mm粒級試樣以大石英顆粒為主，而（-0.10+0.045）mm粒級試樣則以破碎的大石英顆粒和原生細石英顆粒為主。細粒云母集合體解離后進(jìn)入細粒級使鋁含量增高。因此，基于工藝礦物學(xué)研究結論，有必要針對脈石英的不同粒級采取分級分選，提純試驗結果說(shuō)明分級分選效果顯著(zhù)。
　　
　　資料來(lái)源：《劉宇航,任子杰,高惠民,等.粒度分級對脈石英提純效果影響研究[J].硅酸鹽通報: 2021》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！