磁、重、浮、色、电选技术在石英提纯中的应用对比

      高纯石英是光伏、半导体、高端耐火材料的关键基础原料，天然石英矿内部常伴含铁、长石、黏土等多种杂质，仅依靠单一手段难以达到高纯原料标准。现阶段石英提纯以各类物理分选工艺为核心，磁选、重选、浮选是应用最成熟的传统技术，同时色选、电选等新型干法提纯工艺快速迭代，多工艺联合提纯已成为行业主流生产方案。

      石英提纯过程中，常用的物理分选工艺包括磁选、重选和浮选，近年来色选、电力选矿等新工艺的发展也十分迅速。

磁选

      磁选是利用各种矿物磁导率的不同进行分选的一种选矿方法。石英原矿中带有磁性的矿物一般以含铁矿物为主，其存在形式基本包含了单体解离颗粒、连生体以及包裹体等多种形式。

      磁选工艺的特点为工艺简单，选矿过程中无二次污染，但是磁选只能在一定程度上去除含铁等磁性矿物杂质，对含铝、钾、钠等杂质的去除效果有限，常作为联合提纯工艺的一部分或适用于生产普通级石英。此外，强磁选对含磁矿物的解离度要求较高，当磁选部分与精矿以连生体的方式赋存时，将大大降低磁选工艺的选矿效率或精矿回收率。

重选

      重力分级是去除矿物中黏土杂质的有效方法。传统的重选设备有溜槽、摇床、螺旋分级机和跳汰机等，但是以上工艺对于较小颗粒的分选速度和精确性不高，容易造成细粒级精矿的流失。利用离心力场强化重力的重选设备不仅具有连续生产的能力，而且能够有效回收微细颗粒，提高精矿的综合回收率。因此，通过水力旋流器、离心分选机等设备对石英进行分级-脱泥处理是目前适用于微细粒石英资源分选的常用工艺。

浮选

      浮选法是利用杂质矿物与石英颗粒表面的疏水性差异实现矿物与杂质分离的方法，在石英的选矿提纯中已有长久的研究。与磁选以及色选相比，浮选工艺在药剂的调控下，可以有选择性地分选出物化性质与石英矿物更接近的矿物杂质。根据是否使用含氟调整剂而分为有氟浮选和无氟浮选。有氟浮选采用HF作为调整剂，在pH2~3条件下浮选出长石。因含氟废水会对环境造成严重影响，国内外相继开发出“硅砂无氟无酸浮选工艺”，目前已在工业上得到应用。

色选

      石英砂原矿纯度越高，白度越高，利用物料光学特性差异，色选可以通过具有选择性的气动装置将异色颗粒自动分拣出来。显然，和磁选设备类似，色选具有选矿成本低，环境危害小的优势。但色选工艺对杂质矿物的显色水平以及解离度要求较高，当杂质以连生体或包裹体的形式赋存于石英矿物中时，会大大降低色选的效率及精矿回收率。

电选

      电选是利用各种被分选矿物的导电率及其在电场（静电场或电晕电场）中荷电程度的不同实现分离的选矿方法。具体包括介电分选、摩擦带电分选、高梯度分选和射频电选等方法。

      综合来看，各类石英物理提纯工艺各有优势与适用局限。磁选专攻铁杂质、重选擅长脱泥回收细粒、浮选高效分离长石类脉石，色选、电选作为干法工艺可简化水处理环节。实际生产很少单独使用单一工艺，通常根据原矿杂质类型、粒度、产品纯度要求搭配组合，通过多工艺协同处理，才能低成本稳定产出高纯度石英砂产品。