对于石英砂加工企业而言,“除铁”是提升产品品质、突破发展瓶颈的关键一步。石英砂的主要矿物为石英,同时还含有多种杂质矿物,其中含铁元素的杂质矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、针铁矿等,这些含铁杂质或镶嵌于石英颗粒内部,或附着在石英颗粒表面,大大降低了石英砂的使用价值,也严重影响下游产品质量。
以玻璃生产为例,含铁杂质会对玻璃熔制过程中的热力学性质产生较大影响,还会降低玻璃成品的透光性,造成产品品质下降;而在高端半导体、光伏发电等领域,对石英砂的纯度要求更为严苛。因此,选用科学的除铁技术和适配的专业设备,是石英砂加工企业实现提质增效、抢占高端市场的关键。
目前,石英砂除铁工艺一般先把原料进行水洗脱泥,再结合机械擦洗、磁选、浮选、酸浸等工艺,去除石英砂中的铁元素,从而显著提高石英砂的使用价值,适配下游各类应用需求。
机械擦洗除铁
机械擦洗是借助机械外力和砂粒间的碰撞与摩擦来除去石英砂表面的薄膜铁及粘附在石英砂表面的含铁矿物,从而达到除铁的目的。目前,擦洗技术主要分为棒磨擦洗和普通机械擦洗两种。
一般来说,影响机械擦洗效果的因素主要来自两方面:一是擦洗机的结构特点和配置形式,二是工艺因素,包括擦洗时间和擦洗浓度。机械擦洗的效率会随矿浆浓度的增加而提高,这是因为矿浆浓度提升能增加颗粒之间的碰撞几率;研究表明,砂矿擦洗浓度控制在50%~60%之间时,除铁效果最佳。
擦洗时间则以初步达到产品质量要求为基准,不宜过长——若擦洗时间过长,会加大设备磨损,增加能耗,进而提高选矿提纯成本。此外,若采用加药高效强力擦洗,配合适当的工艺和设备,选用棒磨擦洗的效果会更优,因为药剂可增大杂质矿物与石英颗粒表面的电斥力,强化两者的分离效果。
磁选除铁
石英砂中的主要矿物石英属于反磁性物质,在磁场中无法被磁化;而石英砂中含有的赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、针铁矿等含铁杂质矿物,大部分都属于磁性物质,在磁场中可被磁化。磁选工艺正是利用这种性质差异,将含铁杂质矿物与石英砂分离,从而实现除铁目的。根据加工工艺的不同,磁选除铁可分为干选和湿选两种,企业可根据自身生产需求和原料特性,选择适配的磁选方式。
浮选除铁
浮选法主要是用来分离石英砂中的长石,但也可以用来除去石英砂中的云母等粘土矿物以及次生铁。最典型的工艺流程是以氢氟酸为活化剂,在强酸性条件下(pH值2~3)采用胺类阳离子捕收剂进行浮选。
浮选铁时,NaOH可用来抑制被金属离子活化的石英,浮选长石、云母等粘土矿时,H2SO4不仅可以在被浮的长石表面产生定位吸附,降低表面负电性,而且可活化长石和云母。
酸浸除铁
酸浸除铁是利用石英不溶于酸(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。酸浸法不仅可以从石英砂中除去含铁矿物,对石英中的非金属杂质矿物均有良好的去除效果。
科学的除铁技术,离不开专业设备的支撑。河南金宜福机械设备有限公司,正是深耕非金属矿产品机械加工设备领域的专业厂商,专注解决长期困扰非金属矿石加工行业的机械铁污染难题。

河南金宜福机械设备有限公司成立于2014年5月,是一家集非金属矿产品机械加工设备研发、生产、销售为一体的市级高新技术企业,拥有国家专利22项,其中发明专利1项,还成功注册“金诚”商标,凭借扎实的技术沉淀和可靠的产品品质,赢得了行业广泛认可。

主要产品包括:非金属无铁化污染的制砂机、磨粉机及全套生产线、无铁化单复式对辊细碎机、无铁化单复式破石机、矿石去杂分拣机、矿石水洗机、石英矿石干法除皮机、箱式叠层烘干机、石英石酸洗机及提纯生产线、振动筛、提升机、永磁磁选机、脉冲除尘器、无铁化超细粉卧磨机、无铁化干湿两用卧磨机等矿山机械设备。
这些设备广泛应用于人造石英石板材、高端半导体、光伏发电、高级美容、生物医药及陶瓷、油漆、涂料等原料加工行业,精准破解长期困扰行业的机械铁污染技术难题,满足不同规模企业的生产需求。
石英钾长石快速酸洗机

适用范围:6公分-180目石英(2-3小时不加温退黄皮去杂)
钾长石(4-5小时不加温除铁增白)
产品参数:石英 小型(2000mm*3000mm)
中型(3000mm*4000mm)
大型(3500mm*6000mm)
效率:石英 小型 40T/天
中型 80T/天
大型 150T/天
日夜产量:石英 小型80T
中型150T
大型300T
无铁污染的制砂机

适用范围:板材砂、玻璃砂、陶瓷砂等非金属矿石无铁化污染加工
产品参数:(单机)长宽高(2000mm*1500mm*2500mm),总重量3.5T,总功率22KW
效率:4目后小型5T-8T/小时
4目后中型15T-20T/小时
4目后大型30T-80T/小时
特制锤头超白、超耐磨比铁锰钢锤头耐磨3-8倍
超能无铁卧磨制砂机

适用范围:
适用于金属、非金属矿(尤其适用于玻璃砂、板材砂、陶瓷砂)等各种矿石制砂、制粉。
可干磨、水磨,成品细砂多(20-140目)。不产生过磨现象,细粉特少(140目后)。
单机产量超大,从20吨到200吨/小时。
细砂制砂率高且不含机械铁,耐磨性能好、耗材耗能低,维修率低。
河南金宜福依托高新技术企业实力与全品类无铁化设备矩阵,精准破解石英砂除铁过程中的机械铁污染、除铁不彻底、效率低下等核心痛点,适配各类加工需求。
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参考来源:
[1]张大朋等.石英砂除铁方法
[2]王军锋等.石英砂除铁方法概述
[3]河南金宜福机械设备有限公司粉体网企业展台