石英砂除铁方法一览

目前用于除铁的主要方法有：机械擦洗除铁、磁选除铁、超声波除铁、浮选除铁、酸浸除铁、微生物除铁等方法。
1、物理-机械方法
物理-机械方法主要有擦洗、重选、浮选、超声波选矿、磁选和水洗等，这些方法主要处理粗粒杂质。
(1)水洗和分级脱泥
因石英砂的粒度一般远大于黏土矿物的粒度，简单的水洗就可以去除石英砂中的粘土矿物。同时，随着石英砂颗粒变细，颗粒中的重矿物和长石含量较大，它们不像石英那样耐风化，铁质和铝质等杂质品位反而升高，SiO2的品位随之降低，故石英砂的水选和分级脱泥，不仅可去除黏土矿物，而且还除去0.1mm 以下的细粒矿物。 但对于石英砂表面的薄膜铁难以去除。
(2) 磁选

磁选法的优点是选择性强，在保持有效地去除杂质的同时，还能获得很高的石英砂产量。去除的杂质主要有以磁铁矿为主的强磁性矿物和以赤铁矿、褐铁矿和黑云母等为主的弱磁性杂质矿物。对于强磁性杂质的矿物，采用弱磁机或者中磁机进行磁选；对于弱磁性杂质矿物，常选用在106e 以上的强磁机。不过石英砂中的强磁性矿物含量是很少的，几乎很少有哪个砂矿可以用弱磁机来降低铁量，所以，适用于石英砂选矿的主要的强磁机。

(3) 机械擦洗
目前，擦洗主要有搅拌擦洗和棒磨擦洗。搅拌擦洗主要依靠叶片的剧烈搅拌造成颗粒之间的摩擦。其影响擦洗效果的主要因素是搅拌设备的结构和配置以及工艺流程中的擦洗浓度和擦洗时间。因其影响因素太多，同时砂子的强磨性，对设备的耐磨性提出了很高的要求。故搅拌擦洗的提纯效果不太理想。然而与搅拌擦洗相比，棒磨擦洗不仅可以去除石英砂表面的杂质，而且可去除不均匀处及微小缝隙处的杂质，几乎是搅拌擦洗的两倍，然而对于石英砂表面 的薄膜铁难以去除，故它只是石英砂预处理的一种方法。
(4) 超声波除铁
超声波除铁主要是除去颗粒表面的次生铁薄膜（即“薄膜铁”）。铁质薄膜结合牢固，在选矿中使用的机械擦洗方法不能使其分离出来。用超声波技术处理含“薄膜铁”的天然硅砂具有时间短效率高的特点。在处理十分钟时，除铁率一般可达46%-70%。在采用超声波除铁应注意及时排除废液，防止因二次粘附而降低除铁效果。超声波清洗与化学药剂（分散剂）相结合，除铁率可以提高15-30%。超声波除铁对于硅砂这种廉价资源来说，目前还显得比较昂贵，在大型选矿厂应用仍有困难，但用于那些要求纯度高、用量少的生产领域是可能的。
2、化学方法
化学方法处理主要用无机酸或还原剂来处理，适合于获得较高的提纯效果。 酸浸及酸洗是普通化学处理方法。酸浸除铁式利用石英不溶于酸（HF除外），含Fe的杂质矿物能被酸液溶解的特点，从而可以实现从石英砂中除去含铁矿物的目的。酸浸法常用酸类有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸等。对Fe、AL、Mg的脱除，上述酸均有效果。研究发现盐酸对铁的去除效果比硫酸要好。一般来说使用硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸费用高，而且对环境影响大。
外国学者F·维格里奥等人使用草酸作浸出剂除去石英砂矿物中的铁。这种方法是利用草酸与矿粒表面的Fe3+反应生成络合物再溶于水，从而达到除铁的目的，但这种情况下铁的溶解机理有别于无机酸对铁矿物的溶解。使用草酸除铁主要优点在于，浸出时形成了可溶性络合物，该络合物在微生物和日光作用下均可被分解。另外用草酸除铁对矿石的粒度有一定的要求，一般要求把矿石磨细到平均粒径20um左右，在处理矿石3h以上，除铁率可达80-100%。经过酸浸处理后，可获得SIO2纯度达99.99%，Fe含量≤235ppm的高纯石英砂。
3、微生物法
用微生物浸除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁是新近发展起来的一种除铁技术，目前处于实验室和小型试验的研究阶段。据国外研究结果表明，黑曲霉菌、青霉菌、梨型毛菌、假单胞菌类、杆菌类、多粘芽胞杆菌、乳酸小球菌等微生物对石英表面氧化铁进行浸除时，均取得了较好的效果，其中以黑曲霉素菌浸除铁效果最佳，Fe2O3的去除率最高大88.8%，石英砂中Fe2O3的品味低达0.008%。
石英砂的提纯技术除了常见的几种外，还有静电提纯技术，辐射提纯技术等。静电提纯技术是以矿物的不同电导率为基础进行提纯，主要是为分离长石和石英。辐射提纯技术是以矿物中的一些元素的特殊性质，作为一种新方法，特别适用于块状物的分选。
不管是那种除铁方法，在石英砂提纯的整个工艺过程中，都有不可替代的作用。在实际应用中，往往是先用物理方法作预处理，如水洗和分级脱泥、擦洗、磁选、浮选和超声波法，除去大部分的杂质，再进行化学方法即酸浸法和络合法，进一步除去石英砂中的微量杂质。