光伏玻璃“没米下锅”的时候，也得靠它搞石英砂！

2023-12-04
来源：中国粉体网昧光

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[导读] 高岭土尾矿分选提纯石英砂研究进展如何？

中国粉体网讯 为助力碳中和、碳达峰目标，我国光伏玻璃需求量近年来快速增长，从而使光伏玻璃用低铁石英砂(ωFe₂O₃≤0.010%)供应趋紧，因此高岭土伴生型石英制备低铁石英砂备受关注。

1、高岭土伴生型石英砂资源丰富，技术简便

我国高岭土资源丰富，储量达75239.66万吨，高岭土伴生型石英砂广泛存在于我国福建漳州、江西宜春、广西北海等地，是除石英岩矿、风积型石英砂、海相沉积型石英砂外重要的玻璃硅质原料。与石英岩矿不同，高岭土伴生型石英的粒度，SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等主要化学成分随高岭土沉积作用波动很大，具有显著的区域性特点，同一矿区不同粒度的高岭土伴生型石英的可选性差异显著，对此种类型石英资源的开发利用有其独特之处。

某高岭土尾矿多元素分析

某高岭土尾矿矿物组成分析

高岭土与其伴生型石英、长石、云母等其他铝硅酸盐矿物在原生粒度组成方面存在天然差异。生产实践中对高岭土物理提纯过程(如解离、分级等)，同时也是对石英、长石等其他铝硅酸盐矿物的富集过程，高岭土伴生型石英通常富集在高岭土物理提纯的尾矿中。因此，对高岭土伴生型石英分粒级选矿提纯的研究通常以含石英的高岭土原矿或高岭土物理提纯尾矿为对象。

高岭土伴生型石英砂也可称为砂质高岭土，主要成分多为高岭土、石英、云母、长石、有机物、氧化铁等矿物。一般3~6t原矿能选出1t高岭土精矿，产出的砂质尾矿中含量最高的石英砂较有价值的去处还是加工成石英粗砂产品，作为光伏玻璃用石英砂等中高端原材料的工业化提纯技术尚不完备，但在研究领域石英砂的回收率和品位已经达标。

2、高岭土伴生型石英砂回收率喜人，品位达标

高岭土伴生型石英砂通常可在高岭土物理选矿的尾矿中富集，石英砂品位和回收率已然很是可观。

张玉梅等对广东某伴生有石英的高岭土矿进行选矿试验研究，将可用作玻璃原料的+0.6mm粒级进行了“拣选—磨矿—磁选”与“磨矿—磁选”两种工艺对比试验。结果表明，+0.6mm粒级经磁选后均可获得Fe₂O₃含量小于120μg/g的石英精矿，−0.60+0.10mm粒级产品经磨矿—磁选可获得SiO2含量为99.04%、Fe₂O₃含量为104.46μg/g的石英精矿，可达到光伏玻璃用石英砂的标准。

胡廷海等对广西某高岭土尾矿进行擦洗、磨矿、分级、强磁选和浮选获得Fe2O3含量为74μg/g、SiO2品位为99.89%、SiO2回收率为94.61%的石英砂。

谢恩俊等采用“磨矿−水力分级−磁选−浮选”选矿工艺流程对福建高岭土尾矿进行选矿提纯试验研究，获得0.6～0.125mm粒级含量大于95%、SiO₂含量99.62%、Al₂O₃含量0.065%、Fe₂O₃含量92μg/g的石英精砂，满足光伏玻璃用低铁石英砂的质量要求。

尚德兴等采用“磨矿−分级−重选−磁选−擦洗−浮选”工艺对福建某高岭土尾矿中的石英进行选矿提纯，获得的石英精矿SiO₂含量为99.29%、Al₂O₃含量为0.27%、Fe₂O₃含量为0.0029%，满足太阳能光伏、光热超白玻璃用低铁石英砂质量要求。

冯海生通过磨矿、筛分、磁选、浮选等工艺回收的石英砂精矿绝对产率为34.29%，精矿中w(SiO₂)为99.53%，w(Al₂O₃)为0.14%，w(Fe₂O₃)为56ppm。

王前等对福建某砂质高岭土尾矿含有的石英、云母、高岭土等有价矿物进行综合回收选矿试验研究。采用分级磨矿、擦洗分级、磁选十分级、磁选十浮选十分级等联合选矿工艺流程，分别选出云母粉、高岭土、石英砂和硅微粉等精矿产品，其中石英砂精矿SiO₂含量99.10%，Fe₂O₃含量0.017%，达到平板玻璃一级品标准。

张乾伟以广西合浦某高岭土物理选矿尾矿为实验对象，研究了分粒级选矿提纯对高岭土伴生型石英制备低铁石英砂的影响规律。结果表明，高岭土伴生型石英矿中+2mm粒级的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃含量优于0.71~2mm、0.125~0.71mm粒级相应指标;采用磨矿-分级-磁选-浮选的分粒级选矿提纯工艺，不同粒级所得浮选石英精砂的Fe₂O₃含量均不低于0.016%；对+2mm粒级浮选精砂分别采用硫酸、草酸与氢氟酸、草酸为酸浸介质所得石英精砂的Fe₂O₃含量分别降至0.0091%、0.0054%，满足光伏玻璃、光学玻璃用低铁石英砂的Fe₂O₃含量要求。