石英砂中的鐵雜質(zhì)主要以白云母、黃鐵礦和鐵的氧化物等多種形式存在，鐵雜質(zhì)的存在大大降低了石英砂的使用價(jià)值，影響產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/的質(zhì)量。那么鐵雜質(zhì)的來(lái)源有哪些了？有哪些方法可以去除鐵雜質(zhì)了？

　　石英中鐵的來(lái)源主要有兩方面：一是石英本身帶有的雜質(zhì)，可能是在常年累月在石英上衍生出的；二是外界混進(jìn)來(lái)的鐵�？煞譃橐韵聨最悾�

　�。�1）石英礦附著的礦泥中的鐵：礦泥中的其他礦物質(zhì)可能帶有鐵雜質(zhì)。

　�。�2）石英表面的形成的氧化鐵：石英在純凈的情況下是白色，受到污染后呈現(xiàn)灰色、褐色、黃色甚至紅色等。氧化鐵使石英砂表面為黃色或紅色。

　�。�3）石英砂內(nèi)部的包裹體：是在常年累月中形成的。

　　石英砂提純是除去石英中少量或微量雜質(zhì)，獲得精制石英砂或高純石英的高難度分離技術(shù)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)石英提純工藝研究主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

　　(一)水洗、分級(jí)脫泥

　　石英中的SiO2的品位隨著石英粒度的變細(xì)而降低，鐵質(zhì)和鋁制等雜志礦物的品位則正好相反，這種現(xiàn)象在含有大量粘土性質(zhì)礦物石英中尤為明顯。所以在入選前對(duì)石英原礦進(jìn)行水選，分級(jí)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原礦化學(xué)組成為：SiO279.38%、Fe2O3 1.68%、AL2O311.28%，其粒度組成中-0.1mm粒級(jí)含量為27.65%。在對(duì)原礦進(jìn)行預(yù)選水洗、分級(jí)脫泥后，SiO2的品位上升到86.36%，F(xiàn)e2O3降低至0.49%，AL2O3降低至6.79%，除雜提純效果較為顯著。水洗、分級(jí)脫泥作為一種礦石入選前的預(yù)處理方法，應(yīng)用的較早也很普遍，但對(duì)于存在于石英表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物，其脫除效果尚不顯著。

　　(二)擦洗

　　擦洗是借助機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/力和砂粒間的磨剝力來(lái)除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級(jí)作業(yè)達(dá)到石英砂進(jìn)一步提純的效果，目前，主要有棒摩擦洗和機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/擦洗兩種方法，對(duì)于機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/擦洗，一般認(rèn)為影響擦洗效果的因素主要是來(lái)自擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和配置形式，其次為工藝因素，包括擦洗時(shí)間和擦洗濃度，研究表明，砂礦擦洗濃度在50%-60%之間效果最好，而且在一定程度上反而加大了石英提純的難度;擦洗時(shí)間原則上以初步達(dá)到產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/質(zhì)量要求為基準(zhǔn)，不宜過(guò)長(zhǎng)，因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)加大設(shè)備磨損，提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由于對(duì)于某些石英礦，機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/擦洗擦除效果不太理想，因此，在我國(guó)棒磨擦洗工業(yè)應(yīng)用較為普遍和相對(duì)成熟。如對(duì)某地石英原礦經(jīng)水洗、分級(jí)脫泥后+0.3mm以上的石英砂進(jìn)行棒磨擦洗，結(jié)果表明，經(jīng)磨礦擦洗后，F(xiàn)e2O3從0.19%降低到0.10%，鐵的去除率達(dá)47.4%。我們?cè)趯?duì)云南某地石英采用加藥高效強(qiáng)力擦洗，配合適當(dāng)?shù)墓に嚭驮O(shè)備，結(jié)果發(fā)現(xiàn)比采用棒磨擦洗效果好，棒磨擦洗后收率為49%，而加藥高效強(qiáng)力擦洗回收率為73%。加藥的目的是增大雜質(zhì)礦物和石英顆粒表面的電斥力，增強(qiáng)雜質(zhì)礦物與石英顆粒相互間的分離效果。

　　(三)磁選

　　磁選工藝的采用，可以最大限度的清除包括連生體顆粒在內(nèi)的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物。強(qiáng)磁選通常采用濕式強(qiáng)磁選機(jī)或高梯度磁選機(jī)。一般而言，對(duì)雜質(zhì)以褐鐵礦、赤鐵礦、黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物為主的石英，利用濕式強(qiáng)磁機(jī)在10000奧斯特以上可以選出;對(duì)含雜以磁鐵礦為主的強(qiáng)磁性礦物，則采用弱磁機(jī)對(duì)或中磁機(jī)進(jìn)行選別效果比較好，上村宏﹒田淵平次采用強(qiáng)磁機(jī)對(duì)瀨戶石英砂進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)條件研究，結(jié)果表明，磁選數(shù)和磁場(chǎng)強(qiáng)度選除鐵效果有重要影響，隨磁選次數(shù)的增加，含鐵量逐漸減少，而一定的磁場(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(wú)多大變化。另外，石英砂粒度越細(xì)，除鐵效果越好，其原因是細(xì)粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量高的緣故。當(dāng)石英砂原砂中含雜質(zhì)礦物較多時(shí)，僅采用擦洗、脫泥和磁選是不能將石英砂提純成高純砂的，為了進(jìn)一步提高石英的純度和降除雜質(zhì)

　�。ㄋ模┏�聲波除鐵

　　超聲波除鐵主要是除去顆粒表面的次生鐵薄膜（即“薄膜鐵”）。鐵質(zhì)薄膜結(jié)合牢固，在選礦中使用的機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/擦洗方法不能使其分離出來(lái)。用超聲波技術(shù)處理含“薄膜鐵”的天然硅砂具有時(shí)間短效率高的特點(diǎn)。在處理十分鐘時(shí)，除鐵率一般可達(dá)46%-70%。在采用超聲波除鐵應(yīng)注意及時(shí)排除廢液，防止因二次粘附而降低除鐵效果。超聲波清洗與化學(xué)藥劑（分散劑）相結(jié)合，除鐵率可以提高15-30%。超聲波除鐵對(duì)于硅砂這種廉價(jià)資源來(lái)說(shuō)，目前還顯得比較昂貴，在大型選礦廠應(yīng)用仍有困難，但用于那些要求純度高、用量少的生產(chǎn)領(lǐng)域是可能的。

　　(五)浮選

　　考慮到含氟廢水對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重影響，國(guó)外于70年代出現(xiàn)了“無(wú)氟有酸浮洗法”如日本在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)石與石英的分離中，采用硫酸或鹽酸(PH=2)調(diào)漿，加高級(jí)脂肪族胺鹽和石油磺酸鈉混合捕收劑浮選獲得成功，無(wú)氟無(wú)酸浮選法是近年來(lái)大力開發(fā)的石英長(zhǎng)石浮選分離新工藝，唐甲瑩等從1984年開始研究陰陽(yáng)離子混合捕收劑浮選分離新工藝，該方法是在自然中性介質(zhì)中，利用石英、長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)組成的差異，合理調(diào)配陰陽(yáng)離子捕收劑的配比，優(yōu)先浮選出長(zhǎng)石，實(shí)現(xiàn)二者的分離。但無(wú)氟無(wú)酸浮選法不如HF法和酸法成熟，目前尚未見到工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用的報(bào)道，云母與石英的等電點(diǎn)相近，分選難度大，采用酸性條件下陰離子捕收劑，或在堿性條件下陰-陽(yáng)離子捕收劑兩種方法浮選，可獲得很好的效果。一般而言，經(jīng)過(guò)擦洗、脫泥、磁選和浮選后，石英的純度可達(dá)到99.3%-99.9%，基本上滿足工業(yè)用砂的需求。

　　(六)酸浸

　　酸浸是利用石英不溶于酸(HF除外)，其他雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)石英的進(jìn)一步提純。酸浸常用酸類有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等;還原劑有亞硫酸及其鹽類等。研究發(fā)現(xiàn)，上述酸類對(duì)石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有良好的去除效果，但對(duì)不同的金屬雜質(zhì)，酸的種類及其濃度影響較為顯著，一般認(rèn)為各種稀酸對(duì)Fe和Al的去除均有顯著效果，而對(duì)Ti和Cr的去除效果則采用較濃的硫酸、王水或HF進(jìn)行酸浸處理。通常使用上述酸類組成的混合酸進(jìn)行雜質(zhì)礦物的酸浸脫除，考慮到HF對(duì)石英的溶解作用，故HF濃度一般不超過(guò)10%。除酸的濃度外，酸的用量、酸浸時(shí)間、溫度及礦漿攪拌均可以影響石英酸浸效果。酸浸各種因素的控制應(yīng)根據(jù)石英最終品位要求，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)在較低的選礦成本下進(jìn)行石英提純。在一些歐美國(guó)家由于對(duì)石英中鐵的要求比較嚴(yán)格，故比較系統(tǒng)的研究了石英酸浸提純處理，并建立了酸浸的石英選礦提純廠。經(jīng)過(guò)酸浸處理后的石英，可獲得純度達(dá)99.99%的高純石英。

　　(七)微生物浸出

　　用微生物浸除石英顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是新近發(fā)展起來(lái)的一種除鐵技術(shù)，據(jù)國(guó)外研究結(jié)果表明，用黑曲霉素、青霉、假單胞菌、多粘菌素、桿菌等微生物對(duì)石英表面薄膜鐵進(jìn)行浸除時(shí)，均取得了良好的效果，其中以黑曲霉素浸除鐵效果最佳，F(xiàn)e2O3的去除率多 在75%以上，精礦Fe2O3的品位低達(dá)0.007%。并且，發(fā)現(xiàn)用大多細(xì)菌和霉菌預(yù)先栽培好的培養(yǎng)液浸出鐵的效果更好，就像其他菌種一樣是由于他們的可溶性代謝物的作用。目前微生物除鐵處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，規(guī)模化工業(yè)的生產(chǎn)尚需作進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

　　綜上所述，不管是那種除鐵方法，在石英砂提純的整個(gè)工藝過(guò)程中，都有不可替代的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，往往是先用物理方法作預(yù)處理，如水洗和分級(jí)脫泥、擦洗、磁選、浮選和超聲波法，除去大部分的雜質(zhì)，再進(jìn)行化學(xué)方法即酸浸法和絡(luò)合法，進(jìn)一步除去石英砂中的微量雜質(zhì)。但是化學(xué)方法所使用的酸液對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)重的污染，這就需要我們尋求一種新的、無(wú)污染的提純方法并結(jié)合化學(xué)、物理、機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/化學(xué)、電磁（波）化學(xué)等專業(yè)知識(shí)，研究高純石英砂的提純技術(shù)是今后重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。尤其是隨著微電子、光電等行業(yè)的發(fā)展，高純石英砂的優(yōu)良性能是其他粉末無(wú)法替代的，市場(chǎng)http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html前景即為廣闊。