石英通常呈無(wú)色透明、乳白色或白色,莫氏硬度為7,密度約為2.65g/cm3,熔化溫度為1710~1756℃,除HF外不溶于其他酸。石英的主要成分為SiO2,還含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O等化合物,以及微量的Ti、Au、Ag、Ge、Cr等元素。
1、石英雜質(zhì)賦存狀態(tài)
石英中的雜質(zhì)元素主要包括Al、Fe、K、Na、Ca、Mg、Ti、Li、Cr、Ni、Cu、B、Mn、P等。脈石礦物在石英礦中的嵌布形式可大致分為以下五類(lèi):(1)呈薄膜狀包覆在石英表面;(2)充填于裂隙及夾縫中;(3)與石英緊密鑲嵌或膠結;(4)交替于石英邊緣;(5)或呈浸染狀分布于石英內部。
長(cháng)石、云母是石英礦中最常見(jiàn)的脈石礦物,而其他脈石礦物(如鋯英石、電氣石、方解石、黃鐵礦、褐鐵礦、石榴子石、蛋白石、玉髓、電氣石、磁鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦、鐵白云石、金紅石、螢石、鐵質(zhì)礦物等)則與礦石類(lèi)型有關(guān)。
大部分的脈石礦物與石英的物化性質(zhì)和浮游性差異較大,通過(guò)擦洗、脫泥、磁選、重選、浮選等方法可有效去除石英礦中的大部分脈石礦物。而長(cháng)石和石英同屬于架狀硅酸鹽礦物,物理性質(zhì)、化學(xué)組成也都極為相似,采用常規的重選、磁選等方法都不能使之有效分離,目前浮選法是石英與長(cháng)石分離最有效的方法。
2、石英分類(lèi)
根據SiO2及雜質(zhì)含量的差異,石英產(chǎn)品可大致分為普通石英(砂)和高純石英(砂)。
普通石英(砂)是指SiO2的含量在96%~99%,Fe2O3和Al2O3分別低于0.5%和2.0%的石英砂,廣泛用于玻璃、陶瓷、耐火材料等領(lǐng)域。普通石英砂的制備較為簡(jiǎn)單,只需對原礦進(jìn)行分級或者采用簡(jiǎn)單的選礦方法就能達到要求。
高純石英的定義及雜質(zhì)含量要求并沒(méi)有統一的國家標準或行業(yè)標準。目前將SiO2純度大于99.9%且雜質(zhì)含量符合行業(yè)標準的石英系列產(chǎn)品稱(chēng)為高純石英。
高純石英對雜質(zhì)含量要求極為嚴格,雜質(zhì)含量過(guò)高會(huì )影響所制備材料的性能。如Al過(guò)高會(huì )影響光傳導速率,Fe、Mn過(guò)高會(huì )降低光透過(guò)率,P、B過(guò)高則不能用于光伏產(chǎn)業(yè)。同時(shí)高純石英對粒度也有著(zhù)嚴格的要求,一般要求為40~70目、70~140目。
資料來(lái)源:《李?lèi)?ài)民.我國石英與長(cháng)石浮選分離的研究進(jìn)展[J].礦產(chǎn)保護與利用,2021,41(06):27-34》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉載請注明出處!
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