一种利用高岭土尾矿制备的石英砂及其制备方法技术

本申请涉及石英砂制备领域，更具体地说，它涉及一种利用高岭土尾矿制备的石英砂及其制备方法，主要包括如下步骤：S1:取高岭土尾矿进行研磨、过筛、去除细颗粒，留粗颗粒；S2:将粗颗粒与水、浮选剂和pH调节剂混合制成浮选料，对浮选料浮选，取上层泡沫、烘干、制得初处理料；浮选剂由油酸钠、淀粉和无水氯化钙按照质量比（3

【技术实现步骤摘要】
一种利用高岭土尾矿制备的石英砂及其制备方法


[0001]本申请涉及石英砂制备领域，更具体地说，它涉及一种利用高岭土尾矿制备的石英砂及其制备方法。

技术介绍

[0002]高岭土尾矿是高岭土经选矿后排放的固体废弃物，长期以来，高岭土尾矿作为工业废料进行露天堆放，占用了大量的土地，污染环境，也造成了高岭土等不可再生资源的过分消耗。为了响应可持续发展的号召，综合利用高岭土尾矿，将其回收利用，变废为宝成为目前研究的热门方向，同时对保护环境，造福于社会和子孙后代也显得尤为重要。由于高岭土尾矿中的主要矿物为石英和高岭土，通过高岭土尾矿提取石英砂是高岭土回收中的重要方向。
[0003]针对上述技术方案，专利技术人认为：由于石英砂是制备玻璃的主要来源，但是由于高岭土尾矿中的杂质较多，杂质会影响制备的石英砂的白度，使得制备的石英砂在制备玻璃上的应用范围较窄。

技术实现思路

[0004]为了提高制备的石英砂的白度，本申请提供一种利用高岭土尾矿制备的石英砂及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种利用高岭土尾矿制备石英砂的制备方法，采用如下的技术方案：一种利用高岭土尾矿制备石英砂的制备方法，主要包括如下步骤：S1:取高岭土尾矿进行研磨、过筛、去除细颗粒，留粗颗粒；S2:将步骤S1中的粗颗粒与水、浮选剂和pH调节剂混合制成浮选料，对浮选料进行搅拌浮选，取上层泡沫、烘干、制得初处理料；所述浮选剂由油酸钠、淀粉和无水氯化钙按照质量比(3
‑
4)：(1
‑
2)：(1.5
‑
2)组成；所用pH调节剂为氢氧化钠，pH调节剂用于将浮选料调节至碱性；所述浮选剂与粗颗粒的质量比为1：(15
‑
17)；S3:将步骤S2中制得的初处理料与擦洗剂混合、超声波擦洗，制得复处理料；S4:将步骤S3中制得的复处理料进行磁选，干燥，即得。
[0006]通过采用上述技术方案，先对高岭土尾矿进行研磨，使得高岭土尾矿的粒径减小，提高后续与浮选剂的接触面积；通过将油酸钠、淀粉和无水氯化钙复配组成浮选剂；由于石英表面含有羟基，通过无水氯化钙释放钙离子，在碱性环境下，钙离子以羟基络合物和氢氧化物沉淀的形式吸附在石英表面，同时使得石英表面油酸根离子的吸附活性质点增加；油酸钠作为阴离子捕收剂，可在浮选料中生成油酸根离子，油酸根离子可通过吸附活性质点吸附在石英表面，然后油酸根离子与钙离子发生化学作用使得石英上浮；通过调节油酸钠和无水氯化钙的质量比，使得油酸根离子可以将石英表面的吸附活性质点占满；当油酸钠过量时，多余的油酸钠不能直接吸附在石英表面，但是会通过非极性端与已经吸附在石英
表面的油酸钠的非极性端发生缔合，抑制石英的浮选；淀粉是一种非离子型的有机高分子聚合物，内部含有大量亲水的羟基，淀粉可以通过羟氧基与高岭土尾矿中的铁离子发生化学键合，通过本身的絮凝作用将很多细小的含铁离子的矿粒通过长链分子的“桥联”聚集成松散的絮凝体，从而使得铁离子的石英分离，减少制备的石英砂内部铁离子的含量，提高制备的石英砂的白度。
[0007]优选的，步骤S2中所述pH调节剂用于将浮选料pH值调节至9
‑
11。
[0008]通过采用上述技术方案，利用pH调节剂将浮选料的pH值调节至9
‑
11，此时吸附在石英表面的主要是钙离子，淀粉不带电或者带少量负电，很难与石英表面的钙离子发生静电吸附作用而被吸附在石英表面，减少上浮的石英表面淀粉杂质的含量；当PH大于11时，钙离子会在浮选料内形成CaOH
+
，CaOH
+
通过静电引力吸附到石英表面，淀粉带负电且可与CaOH
+
发生吸附，使得石英表面部分亲水，降低石英的可浮性，影响对石英的浮选效果。
[0009]优选的，步骤S1中将所述高岭土尾矿进行研磨处理时，采用棒磨法进行研磨。
[0010]通过采用上述技术方案，对高岭土尾矿进行研磨，促进石英与脉石矿物有效单体解离和流体包裹体的释放，同时通过棒磨法进行研磨，相比较其他研磨粉碎方法，棒磨法具有选择性破碎、产品粒度均匀、过粉碎现象轻等优点，进而方便对高岭土尾矿的后续处理，提高制备的石英砂的白度。
[0011]优选的，步骤S3中所述擦洗剂为氢氟酸、盐酸中的至少一种。
[0012]通过采用上述技术方案，氢氟酸或者盐酸与初处理料混合后，均可以吸附在初处理料表面，初处理料内的杂质矿物与所吸附的擦洗剂进行化学反应，生成的反应产物溶解并扩散在擦洗剂中，从而起到对初处理料上杂质的消除效果，提高制备的石英砂的白度。
[0013]优选的，所述擦洗剂由氢氟酸和盐酸按照质量比(1
‑
2)：(2
‑
3)组成。
[0014]通过采用上述技术方案，盐酸对一般杂质有着良好的溶解效果，可对高岭土尾矿起到良好的除杂效果，但是盐酸对硅酸盐矿物无法溶解；氢氟酸对硅酸盐矿物具有良好的溶解作用，通过氢氟酸和盐酸的混合复配作用，对高岭土尾矿内的杂质矿物有着充分清除的效果，但是氢氟酸的用量不可过多，过多的氢氟酸会损害高岭土尾矿内的二氧化硅，影响后续制备的石英砂内的二氧化硅含量。
[0015]优选的，所述擦洗剂的温度为70
‑
85℃。
[0016]通过采用上述技术方案，调节擦洗剂的温度，通过擦洗剂温度的升高，使得擦洗剂对初处理料上的杂质的清除溶解速率加快，提高石英砂的制备速率；但是当温度过高时，擦洗剂内酸液的挥发严重，易造成严重的环境问题，同时也使得擦洗剂中酸浓度降低，降低擦洗剂对初处理料的清除溶解速率；因此通过调节擦洗剂对初处理料的温度，使得擦洗剂对初处理料的杂质具有良好的清除速率的同时，也减缓擦洗剂的挥发速率，减轻擦洗过程中对环境的污染。
[0017]优选的，步骤S3中将所述初处理料在放入擦洗剂内进行擦洗前，对初处理料进行二次浮选，包括如下步骤：将初处理料与水、十二烷基磺酸钠和硝酸放入浮选机内混合，制备成二次浮选料，搅拌浮选，取上层泡沫产品，烘干即得；所述十二烷基磺酸钠与初处理料的质量比为1：(15
‑
25)；所述硝酸用于调节二次浮选料的pH值为5
‑
7。
[0018]通过采用上述技术方案，由于采用棒磨法对高岭土进行破碎后，会增加高岭土尾
矿内的铁离子的含量，通过添加硝酸调节二次浮选料的pH值为4
‑
6，同时利用硝酸的氧化作用生成三价铁离子，三价铁离子对石英砂具有活化效果，经三价铁离子活化后的石英砂被十二烷基磺酸钠捕收，十二烷基磺酸钠通过物理吸附作用吸附在活化后的石英表面，进一步减少制备的石英砂内杂质的含量，而且不用另加活化剂，进一步提高制备的石英砂的白度。
[0019]优选的，步骤S1中所述粗颗粒与水、浮选剂和pH调节剂混合制成浮选料前，还包括如下步骤：将粗颗粒放置在800
‑
1000℃的温度下煅烧0.4
‑
0.6h，取出进行水淬，干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高岭土尾矿制备石英砂的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：S1:取高岭土尾矿进行研磨、过筛、去除细颗粒，留粗颗粒；S2:将步骤S1中的粗颗粒与水、浮选剂和pH调节剂混合制成浮选料，对浮选料进行搅拌浮选，取上层泡沫、烘干、制得初处理料；所述浮选剂由油酸钠、淀粉和无水氯化钙按照质量比（3
‑
4）：（1
‑
2）：（1.5
‑
2）组成；所用pH调节剂为氢氧化钠，pH调节剂用于将浮选料调节至碱性；所述浮选剂与粗颗粒的质量比为1：（15
‑
17）；S3:将步骤S2中制得的初处理料与擦洗剂混合、超声波擦洗，制得复处理料；S4:将步骤S3中制得的复处理料进行磁选，干燥，即得。2.根据权利要求1所述的利用高岭土尾矿制备石英砂的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述pH调节剂用于将浮选料pH值调节至9
‑
11。3.根据权利要求1所述的利用高岭土尾矿制备石英砂的制备方法，其特征在于：步骤S1中将所述高岭土尾矿进行研磨时，采用棒磨法进行研磨。4.根据权利要求3所述的利用高岭土尾矿制备石英砂的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述擦洗剂为氢氟酸、盐酸中的至少一种。5.根据权利要求4所述的利用高...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗书明，周勇鹏，杨月瑛，
申请(专利权)人：漳州市龙华矿产有限公司，
类型：发明
国别省市：