【技术】石英砂的提纯过程中，物理方法有哪些？

石英砂作为一种非金属矿物，以其主要成分二氧化硅而闻名，通常呈现乳白色或无色半透明状态。它在地壳中的含量约占造岩氧化物的60%，显示出其丰富的矿物储量和广泛的全球分布。在中国，沿海地区尤其以石英岩、石英砂岩、石英片岩及脉石英等岩石类型著称。

石英砂的用途极为广泛，不仅在建筑行业中发挥着重要作用，还在铸造、橡胶、玻璃、陶瓷、耐火材料、冶金、化工、磨料和塑料等行业中有着不可或缺的地位。随着石英砂纯度的提升，其在高科技领域的应用价值也相应增加，对纯度的要求也更为严格。

高纯石英砂，即二氧化硅含量超过99.9%的石英砂，因其化学性质稳定，除了氢氟酸外不易溶于其他酸，微溶于氢氧化钾溶液，而备受青睐。然而，由于我国石英砂中杂质种类繁多、赋存状态复杂，提纯过程充满挑战。最初，高纯石英砂的原料主要来源于天然水晶，但随着天然水晶资源的减少，从普通石英砂中提取高纯度石英已成为行业发展的必然趋势。

在石英砂的提纯过程中，物理方法发挥着重要作用，包括水洗、分级脱泥、擦洗、磁选和浮选等，这些方法可以有效地去除石英砂中的杂质，有时还需联合使用多种工艺以进一步提高除杂效果。

1 水洗—分级脱泥和擦洗

在石英砂的选矿流程中，粒度小于0.1毫米的细粒级被称为矿泥。针对含有大量黏土和矿泥的石英砂，水洗—分级脱泥方法能有效提升其品位。而对于石英砂表面的薄膜铁和粘连性杂质，擦洗则更为有效，尤其是在棒磨擦洗过程中，擦洗浓度控制在50%~60%，擦洗时间根据矿石性质确定，以满足产品质量要求，避免能耗和设备磨损的增加。

2 重选、磁选和浮选

重选方法利用矿物颗粒间密度、粒度和形状的差异，通过在水、空气或重液中的运动速率和方向的不同实现分离。石英砂矿中常用的重选设备包括螺旋选矿机、溜槽和摇床等。磁选法则利用矿物的磁性差异，有效去除石英砂中的弱磁性和强磁性杂质，使用1 T以上的强磁机处理弱磁性矿物，而强磁性矿物则使用弱磁机或中磁机。浮选法则针对那些赋存于铁矿物、黑云母、石榴石、角闪石等矿物颗粒中的铁杂质，以及长石中的铝杂质，采用酸性条件下的有氟或无氟浮选方法进行去除。

这些选矿技术的合理应用和工艺的不断优化，石英砂的提纯效果得到了显著提升，为石英砂在各个领域的应用提供了更加纯净的原料。随着技术的不断进步和创新，石英砂的提纯工艺将更加高效和环保，满足日益增长的市场需求。