1.本發(fā)明涉及從石英尾泥中提取高純硅微粉選礦方法，屬于選礦技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.石英是一種常見非金屬礦產(chǎn)資源，石英粉可以通過提純加工的方式得到高純硅微粉，得益于其十分穩(wěn)定的物理與化學(xué)特性，不僅可廣泛應(yīng)用于冶金，板材，涂料等傳統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)域，同時在高新行業(yè)領(lǐng)域例如航天航空，太陽能，芯片等也有著不可替代的地位與作用。

3.硅質(zhì)資源和石英尾礦中的鋁、鐵、泥(主要是粘土)等雜質(zhì)含量較高，因其純度不足而無法得到有效的開發(fā)利用，只能用于低端要求的行業(yè)，經(jīng)濟(jì)價值不高，甚至因無經(jīng)濟(jì)價值而被放棄，造成過度堆集而給周邊環(huán)境帶來了巨大的污染和安全隱患。

4.國內(nèi)石英尾砂提純技術(shù)起步晚，發(fā)展比較緩慢，高純石英砂提純技術(shù)主要采用酸洗工藝，硅微粉產(chǎn)品提純技術(shù)普遍采用“磁選-浮選-酸洗”工藝。該工藝過程復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、污染環(huán)境，并且硅微粉中的“黃皮”和“黑點(diǎn)”等雜質(zhì)不能有效去除，成為行業(yè)技術(shù)“瓶頸”難題，一直制約著石英尾泥深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，造成大量石英尾泥中有價非金屬礦物不能及時得到有效回收和利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明目的是提供一種適于從含泥量大，含鐵、鉀、鈉、鈣、鎂、鋁和有機(jī)炭等雜質(zhì)高的石英尾泥中提取高純硅微粉的物理選礦方法，該選礦方法生產(chǎn)成本低、無環(huán)境污染、整個生產(chǎn)過程無尾化。

6.本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：從石英尾泥提取高純硅微粉選礦方法，石英尾泥首先經(jīng)過振動篩分機(jī)篩除粗顆粒和雜質(zhì)物，大于0.12mm物料單獨(dú)堆存另行處理，小于0.12mm粒級物料進(jìn)入二級攪拌桶調(diào)漿，經(jīng)調(diào)漿后通過渣漿泵送至分離塔進(jìn)行三次脫泥：一級分離塔溢流排入沉淀池，底流經(jīng)攪拌桶調(diào)漿后進(jìn)入二級分離塔進(jìn)行二次脫泥，二級分離塔溢流排入沉淀池，底流經(jīng)攪拌桶調(diào)漿后進(jìn)入三級分離塔進(jìn)行三次脫泥，三級分離塔底流泵送至高頻振動脫水篩進(jìn)行脫水，篩上產(chǎn)品堆存于原料成品倉，高頻振動脫水篩下物料和前三級分離塔溢流混合料排入沉淀池內(nèi)，沉淀池溢流可作為選礦過程回水再利用；經(jīng)脫泥后的石英細(xì)泥產(chǎn)品由皮帶喂料機(jī)給到皮帶輸送機(jī)上，再由皮帶輸送機(jī)送到球磨機(jī)給礦小車進(jìn)入球磨機(jī)內(nèi)，球磨機(jī)磨礦產(chǎn)品排入泵池，礦漿通過渣漿泵送入水力旋流器組進(jìn)行分級，分級溢流產(chǎn)品細(xì)度控制在-0.043mm占95~98wt%，旋流器沉砂給入連續(xù)球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行磨礦處理，整個過程構(gòu)成磨礦分級閉路循環(huán)流程。旋流器溢流給入高頻振動脫渣篩，篩下產(chǎn)品通過渣漿泵送入磁選作業(yè)；磁選作業(yè)設(shè)備采用超導(dǎo)磁選機(jī)進(jìn)行分選，旋流器分級溢流產(chǎn)品通過渣漿泵送至磁選機(jī)進(jìn)行一次磁選作業(yè)，得到一次磁選精礦和一次磁選尾礦；磁選精礦經(jīng)調(diào)漿后，進(jìn)入二次磁選作業(yè)，得到二次磁選精礦和二次磁選尾礦；二次磁選精礦經(jīng)調(diào)漿后，進(jìn)入三次磁選作

業(yè)，最終獲得三次磁選精礦產(chǎn)品（即低鐵高純硅微粉產(chǎn)品）和三次磁選尾礦產(chǎn)品。前三次磁選尾礦產(chǎn)品合并成為中礦產(chǎn)品（即高鐵高硅產(chǎn)品）；三次磁選后精礦產(chǎn)品經(jīng)濃縮塔和盤式真空過濾機(jī)二段脫水，獲得含水率在10~15wt%的高純硅微粉精礦，再經(jīng)過盤式連續(xù)干燥設(shè)備烘干干燥后，最終獲得含水率在1wt%左右的高純硅微粉產(chǎn)品。

7.澳創(chuàng)萬合（深圳）科技有限公司（中澳硅基創(chuàng)新團(tuán)隊）組織核心科研人員，以廣東湛江、江西吉安和湖南懷化等地石英尾泥資源為研究對象，在現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研、取樣，充分了解當(dāng)?shù)厥⒌V石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物種類及賦存狀態(tài)、礦物共伴生關(guān)系及鑲嵌關(guān)系、粒度分布情況、有價組分及雜質(zhì)在選礦富集過程中的遷移分布規(guī)律及在不同的粒度條件下單體解離程度等工藝礦物學(xué)性質(zhì)研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了脫泥、鉀鈉鈣鋁鐵雜質(zhì)組分分離、脫除有機(jī)炭、除鐵、磨礦細(xì)度及細(xì)泥沉降分離等小試和中試石英尾泥深度提純技術(shù)研發(fā)，形成了預(yù)先調(diào)漿-脫泥-磨礦-分級-再磨礦-磁選工藝處理石英尾泥，并獲得了成功。目前，本發(fā)明已經(jīng)過500公斤物料擴(kuò)大連續(xù)性試驗(yàn)檢驗(yàn)，驗(yàn)證了該項選礦工藝的穩(wěn)定性、連續(xù)性和可靠性。本發(fā)明主要是針對生產(chǎn)玻璃砂過程中產(chǎn)生的細(xì)粒尾泥、大理巖加工過程產(chǎn)生的細(xì)泥、含鉀鈉長石及高岺土等細(xì)泥的處理工藝。本發(fā)明各工序手段常規(guī)、易在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)，采用預(yù)先調(diào)漿-脫泥-磨礦-分級-再磨礦-磁選工藝深度提純高純硅微粉，與傳統(tǒng)工藝相比，降低了生產(chǎn)成本、簡化生產(chǎn)流程，生產(chǎn)過程無化學(xué)污染，環(huán)境友好。本發(fā)明立足解決石英尾泥中含泥量大、雜質(zhì)成分復(fù)雜、有機(jī)質(zhì)炭影響硅微粉產(chǎn)品品質(zhì)和白度等難題，生產(chǎn)工藝較傳統(tǒng)流程簡單，生產(chǎn)成本低，無二次污染，且易在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)。

8.本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)如下：1、細(xì)泥分離工藝：鑒于該類型的尾泥粒度細(xì)且含泥量大，該工藝采用預(yù)先多級化漿、粗細(xì)歸隊、分離塔和旋流器組合脫泥拋尾工藝；2、脫水設(shè)備配置：采用高頻振動篩對脫泥產(chǎn)品進(jìn)行脫水，盤式真空過濾機(jī)對高純硅微粉和鐵渣進(jìn)行脫水，自動隔膜板框壓濾機(jī)對溢流細(xì)粒進(jìn)行脫水，設(shè)備工藝配置能耗低、脫水效果明顯；3、磨礦-分級閉路循環(huán)工藝：解決了有用礦物過粉碎和單體解離度不好的問題，有機(jī)質(zhì)炭得到有效去除，提高了硅微粉的品質(zhì)和白度, 產(chǎn)品白度達(dá)到95.1，品位達(dá)到99.49wt%；4、多級超導(dǎo)磁選工藝：采用三段串聯(lián)磁選流程，有效地降低了硅微粉中鐵含量，產(chǎn)品純度得到有效提高，高純硅微粉中鐵含量由0.030wt%降低至0.0078wt%；5、經(jīng)上述工藝中各工序的有機(jī)結(jié)合，使得含泥高、含鉀、鈉、鈣、鎂、鈦和鐵等多項雜質(zhì)的石英尾泥經(jīng)過深度提純后，sio2：99.49wt%、k2o、na2o、mgo、tio2均小于0.010wt%，fe2o3為0.0078wt%。

附圖說明

9.圖1繪示本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2繪示廣東省湛江市億龍礦產(chǎn)公司石英尾泥樣品原礦化驗(yàn)結(jié)果表；圖3繪示廣東省湛江市億龍礦產(chǎn)公司石英尾泥樣品原礦采用本發(fā)明后獲得的選礦工藝指標(biāo)化驗(yàn)結(jié)果表。

具體實(shí)施方式

10.以廣東省湛江市億龍礦產(chǎn)公司石英尾泥提純高純硅微粉為例，該樣品原礦化驗(yàn)結(jié)果見圖2：該樣品礦物鑒定結(jié)論如下：（1）主要成分為sio2，主要雜質(zhì)元素為al2o3、k2o、na2o、cao、mgo、tio2和fe2o3等，主要雜質(zhì)成分為云母等；（2）產(chǎn)品粒級偏細(xì)：-0.12~+0.043mm占50wt%，-0.043~+0.020 mm占33wt%，-0.020mm占17wt%。

11.該石英尾泥樣品采用下述工藝流程，獲得的選礦工藝指標(biāo)見圖3：工藝流程如下：1. 給料：原料通過喂料機(jī)給入直徑 φ1米的攪拌桶調(diào)漿，濃度控制在25~30wt%。礦漿由隔膜泵送至另一臺直徑 φ1米的攪拌桶內(nèi)攪拌，再由立式砂泵送入分離塔進(jìn)行脫泥；2. 泥砂分選：礦漿在一定壓力作用下，通過特殊分選裝置（直徑φ1米的分離塔）進(jìn)行泥砂分選，分離塔溢流為尾泥產(chǎn)品，分離塔底流為脫泥產(chǎn)品，脫泥產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)漿，濃度在25~30wt%，經(jīng)過2次分離塔脫泥，獲得最終分選粗精礦產(chǎn)品；3. 粗精礦脫水：采用高頻振動細(xì)篩對分選粗精礦進(jìn)行脫水，獲得脫除水分后的粗精礦產(chǎn)品，含水率為10~15wt%；4. 磨礦-分級循環(huán)：將脫水后物料分批給入φ1200×1420mm連續(xù)型球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，磨礦產(chǎn)品用φ200mm水力旋流器進(jìn)行控制分級，分級溢流產(chǎn)品粒級范圍控制在-0.074mm占95~98wt%，分級沉砂返回球磨機(jī)進(jìn)行再磨；5. 多級磁選：采用型號acwhsl-500gg超導(dǎo)磁選機(jī)對旋流器溢流進(jìn)行三次串聯(lián)磁選，得到磁選精礦產(chǎn)品（低鐵高純硅微粉1）和磁選尾礦產(chǎn)品（高鐵高硅微粉2）；6. 過 濾：采用盤式真空脫水機(jī)對磁選精礦產(chǎn)品脫水，得到含水率在10~15wt%的高純硅微粉精礦產(chǎn)品；各段磁選尾礦合并為中礦產(chǎn)品，采用真空盤式過濾機(jī)脫水，得到含水率在10~15wt%的高鐵高硅產(chǎn)品；濾液排入沉淀池，加入絮凝劑澄清，上清液可作為選礦回水使用；7. 烘干干燥：高純硅微粉精礦經(jīng)盤式連續(xù)干燥機(jī)進(jìn)行烘干和干燥，得到含水率小于1wt%高純硅微粉產(chǎn)品。

12.以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.從石英尾泥提取高純硅微粉選礦方法，其特征在于，包括：（1）物礦加工過程中產(chǎn)生的尾泥（-0.120mm），不僅限于從玻璃砂生產(chǎn)過程產(chǎn)生的石英尾泥中提取高純硅微粉選礦方法，也適用于從大理巖、長石、碳酸巖、高岺土及云母等非金屬礦物加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生尾泥中提純鉀、鈉、鈣、鎂和鋁等非金屬礦產(chǎn)品的選礦方法；（2）石英尾泥經(jīng)過水洗脫泥，去除其中大量礦泥和黏土；（3）水洗礦泥和黏土用濃縮池收集，上清液返回選礦流程作為回水使用，底流經(jīng)過濾后堆存尾礦倉；（4）將脫泥產(chǎn)品進(jìn)行磨礦，并通過分級，控制磨礦產(chǎn)品細(xì)度；（5）分級產(chǎn)品經(jīng)過磁選，得到磁選精礦產(chǎn)品；過濾后得到含濕率10wt%-15wt% 高純硅微粉精礦；（6）高純硅微粉精礦經(jīng)烘干干燥后，制成高純硅微粉產(chǎn)品，其含濕率小于1wt%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，步驟（1）中非金屬礦產(chǎn)品主要包括：高岺土精礦、氧化鋁精礦、鉀長石、鈉長石精礦和云母精礦等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，步驟（2）水洗脫泥工藝采用的主要設(shè)備是分離塔和水力旋流器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，步驟（3）過濾設(shè)備采用自動隔膜板框壓濾機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，步驟（4）磨礦過程采用閉路磨礦-分級流程，磨礦濃度控制在75wt%~80wt%（質(zhì)量百分比），磨礦設(shè)備采用連續(xù)球磨機(jī)，襯板采用高鋁合金材料，鋁含量92wt%~95wt%，磨礦介質(zhì)采用高鋁合金材料，鋁含量92wt%~95wt%；分級設(shè)備采用水力旋流器，分級產(chǎn)品細(xì)度控制在-0.043mm粒級為95wt%~98wt%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，步驟（5）磁選過程采用三次精選流程，磁選精礦過濾后為高純硅微粉產(chǎn)品，磁選尾礦過濾后為高鐵高硅產(chǎn)品，三段磁精選設(shè)備采用超導(dǎo)磁選機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，步驟（6）烘干干燥設(shè)備采用盤式連續(xù)干燥機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，磁選尾礦和磁選精礦產(chǎn)品過濾設(shè)備采用盤式真空脫水機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求1~8所述的從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，其特征在于，高純硅微粉產(chǎn)品二氧化硅含量99.30wt%~99.50wt%，三氧化二鐵含量0.0078wt%~0.013wt%，自然白度為90~96，燒白度（1200℃保溫30分鐘）95~98。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種從石英尾泥提取高純硅微粉的選礦方法，該方法旨在解決石英尾泥含泥量重、金屬雜質(zhì)含量高、有機(jī)質(zhì)影響硅微粉品質(zhì)白度和選礦成本較高的問題。具體方法包括：石英尾泥調(diào)漿、分離塔脫泥、磨礦、控制分級、超導(dǎo)磁選和過濾烘干等過程。提取的高純超白硅微粉產(chǎn)品，二氧化硅含量99.30 wt%~99.50wt%，三氧化二鐵含量0.0078 wt%~0.013wt%，自然白度為90~96，燒白度（1200℃保溫30分鐘）95~98。燒白度（1200℃保溫30分鐘）95~98。燒白度（1200℃保溫30分鐘）95~98。

技術(shù)研發(fā)人員：羅曉華 羅川 龍文

受保護(hù)的技術(shù)使用者：澳創(chuàng)萬合（深圳）科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.01.10

技術(shù)公布日：2022/4/5