石英砂中鐵雜質(zhì)的存在形式，以及除鐵方法

石英砂中鐵雜質(zhì)賦存形式較為復(fù)雜多樣，或存在于粘土或長石等礦相中，或以氧化鐵、含鐵礦形式附著于顆粒表面，或賦存于石英顆粒內(nèi)部。

（1）存在于黏土礦物中 在某些出露地表的沉積砂礦床中，含有較多的風(fēng)化黏土。這種黏土是由長石、石灰石、頁巖等風(fēng)化而成的，黏土的成分是含有云母、石英、褐鐵礦、綠泥石、方解石和角閃石混合物的天然水成礬土硅酸鹽。其粒度很細(xì)，主要是由10μm以下的顆粒組成。（2）存在于重礦物及磁性礦物中 重礦物系指相對密度大于2.9的礦物。這些礦物中大部分都具有磁性或弱磁性，鐵是這些礦物中的基本組成元素。所以我們也可以將它們稱為是存在于單體礦物中，如磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦、鐵橄欖石、褐橄欖石、褐鐵礦、等。（3）存在于輕礦物中 輕礦物主要指長石（通常為正長石或微斜長石）。長石中的氧化鋁有時被氧化鐵取代，其量可達(dá)0.5%-0.7%。此外，還有高嶺石、白云母、方解石、白云石等。在這些輕礦物中，鐵是以類質(zhì)同象形式進(jìn)入晶格中，由于它們的密度與石英十分接近，所以分離它們相當(dāng)困難。（4）存在于薄膜鐵中 石英砂中的石英顆粒，在純凈的情況下呈白色，受到污染后呈現(xiàn)灰色、褐色、黃色甚至紅色等。例如黏土可使之呈灰色或黃色，金屬礦物和其他暗色礦物能使之呈灰色，薄膜鐵使之呈黃色或紅色。我們平常見到的大都是受到污染的石英砂。 從成分上說，石英顆粒的污染主要是鐵質(zhì)污染和泥質(zhì)污染。前者是指鐵的氧化物或氫氧化物對石英顆粒的污染。后者是指一系列層狀構(gòu)造的鋁硅酸鹽的黏土類礦物污染。 從成因上說，可分為原生污染和次生污染。原生污染是指由礦染作用而導(dǎo)致的在某一礦物表面或內(nèi)部被它種礦物污染的現(xiàn)象。礦染作用是在成礦過程中某種礦物以微?；虮∧町a(chǎn)于它種礦物內(nèi)部或表面的現(xiàn)象，是與成礦過程密切相關(guān)的。還有因吸附作用而導(dǎo)致的在石英顆粒表面被它種礦物（或離子）污染的現(xiàn)象，稱為次生污染。 石英顆粒受黏土礦物污染是與石英表面凹陷及縫隙以及黏土的可塑性相關(guān)的。這種附于石英顆粒表面的黏土質(zhì)比較容易去除，因為它們黏結(jié)并不牢固。而石英顆粒表面氧化鐵薄膜卻很難消除，這是因成礦作用造成的。實際上，所謂薄膜鐵主要是指這種情況。（5）存在于連生體或晶格中 石英砂中的各種礦物基本上可以認(rèn)為已經(jīng)處于單體解離狀態(tài)，故無需再施破碎，但石英顆粒與其他含鐵礦物連生在一起的情況仍然存在。這些連生體多數(shù)是暗色礦物，它們有的包裹在石英顆粒內(nèi)部，有的鍍嵌在石英顆粒的邊緣，成為礦物集合體，所謂包裹鐵主要是指這種情況。

2.石英砂除鐵方法及選擇原則石英砂的除鐵方法一般可分為三大類：**類：物理-機(jī)械方法，如磁選、重選、浮選、超聲波選礦和水洗等，這些方法適用于處理粗粒雜質(zhì)；第二類：化學(xué)方法，是以無機(jī)酸進(jìn)行浸取，通過化學(xué)反應(yīng)去除細(xì)粒鐵鈦礦物或石英顆粒上的氧化鐵薄膜。這種方法雖然效率較高，但成本也較高，技術(shù)條件苛刻并對環(huán)境產(chǎn)生危害；第三類：是微生物選礦法，是以各種細(xì)菌分離氧化礦中的鐵，其過程較慢，目前工業(yè)化還有一定的難度。

▼常用的石英砂除鐵方法

（1）水洗脫泥 從石英砂中去除黏土礦物及細(xì)粒礦物是十分簡單的。因為二者的粒度存在明顯差別，一般石英砂粒度范圍為0.075-1.0mm，而黏土礦物粒度小于50μm，一般小于20μm。因此，簡單的水洗就可以去除黏土礦物。 洗礦一般是選礦中的準(zhǔn)備作業(yè)。但對于石英砂來說，幾乎都離不開洗礦作業(yè)，這是因為石英砂礦中往往含有較多的風(fēng)化黏土。這些黏土甚至將石英顆粒包裹起來形成膠結(jié)塊。因此可以說洗礦作業(yè)在石英砂選礦中是一個獨立的選別作業(yè)。有時經(jīng)過洗礦之后，就可以得到合格的石英砂。 清洗之前，通常要進(jìn)行粗篩（如孔徑5cm）以除去沙礫，然后用0.5-1.0mm的濕篩除去有礙于玻璃生產(chǎn)的粗砂粒。由于在篩上設(shè)有噴水裝置以助篩分，所以篩下物中，石英砂和黏土礦物就可以在水介質(zhì)中相互分離。 清洗可用不同的設(shè)備，如清洗槽、旋流器、上升水流水力分級機(jī)等。目前應(yīng)用較多的是上升水流水力分級機(jī)。細(xì)粒礦物以泥漿方式由頂部溢流中排出，較粗和較重的顆粒由底部排出。 需要指出的是，石英砂的水洗脫泥，不僅是去除黏土礦物，而且還除去0.1mm以下的細(xì)粒礦物。它們主要還是石英，但長石及重礦物含量更高一些，除去它們可以大幅度降低含鐵量，同時其粒度范圍更加符合玻璃工業(yè)的要求。（2）重選 當(dāng)石英砂中的鐵主要是以重礦物（相對密度大于2.9的礦物）形式存在時，應(yīng)考慮用重選。重選往往能有效地用在石英砂全部粒級范圍內(nèi)；而浮選往往對粒級范圍的上限是無效的，相反，對于混合顆粒、片狀顆粒、輕礦物顆粒及中等密度礦物，重選就變得困難。 重選的判斷準(zhǔn)則是：E=（重礦物密度-介質(zhì)密度）/（輕礦物密度-介質(zhì)密度），當(dāng)E大于2.5時，易于重選分離，該值減小則重選效率降低，當(dāng)該值小于1.25時，則不適于重選法。（3）磁選 磁選的優(yōu)點是選擇性強，在保持有效地去除雜質(zhì)礦物的同時，還能獲得很高的石英砂產(chǎn)量。石英砂中的強磁性礦物（如磁鐵礦）含量是很少的。幾乎沒有哪一個砂礦可以用弱磁場磁選機(jī)降低鐵量。 所以，適用于石英砂選礦的主要是強磁場選機(jī)。磁選的投資額是比較高的，但操作很簡單，生產(chǎn)成本較