鐵是石英砂的主要雜質之一，若想提高純度，石英砂除鐵是非常重要的一環。石英砂除了應用于玻璃制造、建筑材料等傳統行業外，近年來在高新技術產業也得到廣泛應用，這就對石英砂的sio2含量提出了更高的要求。那么如何去除石英砂中的鐵呢?常用的除鐵方法有機械擦洗法、重力分離法、磁選法、浮選法、酸浸法、超聲波擦洗法等。本文主要為您介紹這些石英砂除鐵工藝方法及設備。

1、機械擦洗法

石英砂的表面會附著一些薄膜鐵，或粘附一些含鐵物質。這種表面的粘附物質可以借助機械的外力及礦物間的碰撞、摩擦的方法去除。一些氧化鐵薄膜附著堅固，需要加入化學試劑。常用的方法有機械擦洗法和棒磨擦洗法。

機械擦洗法的優勢：操作簡單、成本低、產量大，適合一些小型企業用于去除石英砂表面的薄膜鐵，最終產品達到浮法玻璃對優質硅砂的質量要求。

機械擦洗法用到的設備：

(1)攪拌擦洗機

適用于礦物粒度為0-6mm的天然或人工砂、各種松散泥質粒結礦或物料，進行顆粒擦洗凈化和泥質物料分散解離、分離，能有效地清除膠附在礦物或物料表面的溶劑和泥土。

(2)棒磨機

棒磨機擦洗法需采用加藥高效強力擦洗，搭配合理的工藝及設備，效果較好。其中藥劑能夠增大雜質礦與石英表面的電斥力，進而強化了兩者間的分離。

石英砂的提純難度大，主要是因為其中含有一些雜質礦物，其中有些含有鐵，如針鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、磁黃鐵礦、電氣石、角閃石、黑云母等。這些雜質大大降低了石英砂的使用價值，因此從石英砂中除鐵非常重要。下面介紹7種石英砂除鐵的方法和設備。

2、重力除鐵法

重力除鐵法適用于石英砂中的鐵以重礦物形式存在時(相對密度>2.9)，應優先考慮重力分離。但對于片狀顆粒、輕礦物顆粒和中密度礦物，不適用于重選。

重選標準：e=(重礦物密度-中密度)/(輕礦物密度-中密度)。當e>2.5時，重力除鐵法效果較好;當e值降低時，可采用重力除鐵，但效率降低。當e<1.25時，重力選礦將不適合。

重力除鐵法常用設備：重力選礦機、螺旋溜槽和振動臺。

采用螺旋溜槽進行選礦時，石英砂漿可分為三部分：粒狀重礦物區、粒狀石英砂區、片狀和輕質石英砂區。這樣，螺旋溜槽不僅可以去除石英砂中的重礦物，還可以部分去除云母礦物。

3、磁選法除鐵

磁選法是常用的石英砂除鐵方法。磁選法的工藝原理是利用石英的抗磁性和鐵的磁性差異，去除石英砂中的鐵。磁選除鐵工藝優勢：

(1)更大限度地去除赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母等弱磁性礦物(包括連體顆粒);

(2)多次磁選后，石英砂顆粒越來越細，磁選除鐵效果更好;

(3)精礦品位更高。

磁選除鐵工藝用到的設備：

濕式磁選法：用到的設備包括高梯度磁選機、但濕式強磁選機的耗電量大、易磨損、成本高，且生產過程中用水量較大。

干式磁選法：多采用干式強磁機進行除雜，其工藝操作方便，運行和維修成本比濕式磁選機低。

4、浮選除鐵工藝

石英砂浮選除鐵工藝是以氫氟酸為活化劑，在強酸性條件下(ph2～3)采用胺類陽離子捕收劑進行浮選。浮選鐵時可用naoh抑制被金屬離子活化的石英。方法可分為有氟有酸法、無氟有酸法和無氟無酸法。

浮選除鐵工藝優勢：除鐵效果明顯，不僅可以去除鐵礦物，還可以去除帶有鐵膜的顆粒和粘土礦物。

浮選除鐵設備：浮選機、攪拌槽。

5、酸浸除鐵工藝

酸浸除鐵法利用的是石英砂不溶于酸(氟化氫除外)、而鐵雜質能被算溶解的特性。酸浸法不僅能有效去除鐵雜質，還能去除使用中的非金屬雜質。酸浸法常見的酸類有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等。

酸浸除鐵工藝的優勢：在石英砂中存在的有害成分是以礦物集合體形式存在，單一酸浸出效果不好，多采用混合酸浸出法。

酸浸除鐵設備：浸出攪拌槽、石英砂酸洗罐(錐底、平底)。

6、超聲波除鐵工藝

超聲波除鐵主要是去除顆粒表面的二次鐵膜。用超聲波技術處理10分鐘后，其除鐵率一般可達到46%～70%。為提高清洗效果，可加入適量碳酸鈉試劑碳酸鈉和表面活性劑。超聲波除鐵目前用于石英砂的選礦成本相對較高，在大型選礦廠應用還比較困難，但對于純度要求高的，低產是可能的。

7、微生物除鐵工藝

在石英砂顆粒表面微生物浸出薄膜鐵或浸鐵是一種新的除鐵技術，目前處于實驗室和小規模實驗研究階段。

微生物黑曲霉浸出對除鐵效果好。氧化鐵去除率高達88.8%，石英砂中氧化鐵品位低至0.008%。

石英砂的純度決定著它的價值，要將石英砂中鐵的含量控制在一定范圍之內，才能達到質量要求，應用到各個工業領域。例如光伏用高純石英砂要求sio2含量＞99.99%，鐵含量＜0.5。通過上述7種工藝方法可以完成石英砂除鐵，達到工業標準。