砂质高岭土尾矿制备高纯石英的基础研究
发布时间：2021-04-01 23:09
高纯石英是信息技术、新能源、电光源等战略新兴产业中的基础性矿物原料。我国天然水晶和脉石英等优质高纯石英原料资源占石英资源总量不足1%。砂质高岭土尾矿中含有大量石英资源,具有较大回收利用价值。开展砂质高岭土尾矿制备高纯石英的研究,不仅实现了高岭土尾矿的资源化,而且为丰富高纯石英来源提供了理论基础。本文以江西砂质高岭土尾矿中石英资源为原料。首先基于工艺矿物学的研究结果进行了高岭土尾矿分选石英砂试验,并对回收得到的石英砂粗精矿进行了杂质分析;进而进行了常规焙烧和微波焙烧对石英砂中Al元素脱除效果的对比试验;接着进行了微波焙烧-浸出分离石英砂中Al元素单因素条件试验;探讨了微波焙烧对石英砂中白云母、钾长石等脉石矿物和流体包裹体分离效果的影响规律及机理。江西砂质高岭土尾矿通过“分级-磨矿-擦洗-磁选-重选-两段反浮选”工艺选矿提纯后,获得SiO2含量为99.59%的石英砂粗精矿,其主要杂质元素及含量分别为Al 799μg/g、Fe 36.1μg/g、Na 38.4μg/g、K 327μg/g、Li 22.3μg/g、Ti 21.6μg/g。工艺矿物学研究指出,影响石英砂粗精...
【文章来源】：中国地质科学院北京市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
江西砂质高岭土尾矿中石英扫描电镜剖面照片
第2章试验原料、仪器设备及研究方法19水淬样品，并烘干留样。试验使用北京培安公司的CEMPhoneix型微波马弗炉进行石英砂的微波焙烧试验。此微波马弗炉炉腔内装有环型SiC热导体，确保了石英砂可以被微波快速加热。微波频率2.45GHz，微波功率1400W50W，连续自动可调；微波加热温度范围0℃~1000℃，可24h连续高温工作，升温过程中温度与时间关系如图2-4所示。图2-4CEMPhoneix型微波马弗炉升温曲线Fig.2-4TheheatingcurveofCEMPhoneixmicrowavemufflefurnace2.3.4浸出试验2.3.4.1酸浸出试验酸浸出试验使用的烧瓶材质为聚四氟乙烯，浸出试验装置简图如2-5所示。酸浸出试验每次准确称取30.00.1g石英砂，使用预先设定好的参数给聚四氟乙烯平底烧瓶中加入酸，并按预先设定好的酸浸温度和搅拌转速进行酸浸试验。达到酸浸预定时间后，拿出迅速冷却降低至室温。冷却后将石英砂转移至洁净的聚四氟乙烯烧杯中，使用去离子水对石英砂进行多次洗涤。对洗涤后的石英砂进行干燥，混匀制样，以备检测分析。图2-5酸浸出试验装置简图Fig.2-5Diagramofacidleachingtestfacility050010001500200025003000350002004006008001000温度（℃）升温时间（s）
中国地质科学院硕士学位论文26较细（<70μm），主要为连生体或包裹体。图3-2石英砂粗精矿中矿物分布图Fig.3-2Mineraldistributionofthequartzsandcoarseconcentrate（a）（800）（b）（800）（c）（800）（d）（800）图3-3石英砂精矿中白云母和钾长石嵌布特征(Q-石英，Mus-白云母，K-fs-钾长石)Fig.3-3ThedistributioncharacteristicsofmuscoviteandK-feldsparinquartzconcentrate（a）（b）石英钾长石白云母一水硬铝石白云母MusMusQQQQQQK-fsQK-fs
【参考文献】：
期刊论文
[1]战略性非金属矿产的思考[J]. 汪灵. 矿产保护与利用. 2019(06)
[2]石英的矿床工业类型与应用特点[J]. 汪灵. 矿产保护与利用. 2019(06)
[3]剔除硅石矿中气液包裹体方法的研究[J]. 侯清麟,王迎霞,侯熠徽. 包装学报. 2019(06)
[4]高岭土尾矿制备光伏玻璃用低铁石英砂[J]. 尚德兴,周新军,张乾伟,李佩悦,吴建新. 金属矿山. 2019(12)
[5]合浦某高岭土尾砂的提纯与利用[J]. 吴飞达,高惠民,任子杰,管俊芳,朱兴月,郑仁基,印航. 非金属矿. 2019(05)
[6]石英砂高温氯化提纯研究[J]. 娄陈林,张国君,欧阳葆华,刘志龙,任俊峰,吴学民,张寒. 化工矿物与加工. 2020(01)
[7]高纯石英砂资源及加工技术分析[J]. 郭文达,韩跃新,朱一民,刘清侠,李艳军. 金属矿山. 2019(02)
[8]High-efficiency trace Na extraction from crystal quartz ore used for fused silica-——A pretreatment technology[J]. Min Lin,Zhen-yu Pei,Yuan-yuan Liu,Zhang-jie Xia,Kang Xiong,Shao-min Lei,En-wen Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(10)
[9]流体包裹体及石英LA-ICP-MS分析方法的建立及其在矿床学中的应用[J]. 蓝廷广,胡瑞忠,范宏瑞,毕献武,唐燕文,周丽,毛伟,陈应华. 岩石学报. 2017(10)
[10]小坑优质高岭土矿选矿实验研究[J]. 周雪桂,沙明,龚敏,王水龙,袁承先,邹东风,缪向亮,刘茜. 非金属矿. 2017(03)
博士论文
[1]外场微波选择性热效应下页岩钒提取工艺及机理研究[D]. 袁益忠.武汉科技大学 2017
[2]微波强化分解包头稀土矿清洁工艺的基础研究[D]. 黄宇坤.东北大学 2017
[3]超高纯石英纯化制备及机理研究[D]. 钟乐乐.武汉理工大学 2015
[4]富钾页岩钾赋存状态及提钾过程机理研究[D]. 刘杰.东北大学 2009
硕士论文
[1]脉石英中白云母、晶格杂质分离及机理[D]. 林敏.武汉理工大学 2018
[2]磷酸浸出—碳酸钠焙烧纯化脉石英及机理研究[D]. 夏章杰.武汉理工大学 2018
[3]石英砂焙烧—酸洗除杂工艺研究[D]. 刘加威.安徽大学 2017
[4]以脉石英为原料加工5N高纯石英的试验研究[D]. 张大虎.成都理工大学 2016
[5]高纯石英原料选择评价及提纯工艺研究[D]. 吴逍.西南科技大学 2016
[6]江西某砂质高岭土加工和综合利用研究[D]. 张帆.武汉理工大学 2016
[7]酸浸辅助微波场去除石英砂中气液包裹体的研究[D]. 刘泰荣.湖南工业大学 2015
[8]石英中金属元素迁移扩散及其机理研究[D]. 马球林.武汉理工大学 2015
[9]去除微小气液包裹体制备高纯石英砂的研究[D]. 赵动.华南理工大学 2014
[10]脉石英加工4N8标准级高纯石英试验研究[D]. 党陈萍.成都理工大学 2014
本文编号：3114126
【文章来源】：中国地质科学院北京市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
江西砂质高岭土尾矿中石英扫描电镜剖面照片
第2章试验原料、仪器设备及研究方法19水淬样品，并烘干留样。试验使用北京培安公司的CEMPhoneix型微波马弗炉进行石英砂的微波焙烧试验。此微波马弗炉炉腔内装有环型SiC热导体，确保了石英砂可以被微波快速加热。微波频率2.45GHz，微波功率1400W50W，连续自动可调；微波加热温度范围0℃~1000℃，可24h连续高温工作，升温过程中温度与时间关系如图2-4所示。图2-4CEMPhoneix型微波马弗炉升温曲线Fig.2-4TheheatingcurveofCEMPhoneixmicrowavemufflefurnace2.3.4浸出试验2.3.4.1酸浸出试验酸浸出试验使用的烧瓶材质为聚四氟乙烯，浸出试验装置简图如2-5所示。酸浸出试验每次准确称取30.00.1g石英砂，使用预先设定好的参数给聚四氟乙烯平底烧瓶中加入酸，并按预先设定好的酸浸温度和搅拌转速进行酸浸试验。达到酸浸预定时间后，拿出迅速冷却降低至室温。冷却后将石英砂转移至洁净的聚四氟乙烯烧杯中，使用去离子水对石英砂进行多次洗涤。对洗涤后的石英砂进行干燥，混匀制样，以备检测分析。图2-5酸浸出试验装置简图Fig.2-5Diagramofacidleachingtestfacility050010001500200025003000350002004006008001000温度（℃）升温时间（s）
中国地质科学院硕士学位论文26较细（<70μm），主要为连生体或包裹体。图3-2石英砂粗精矿中矿物分布图Fig.3-2Mineraldistributionofthequartzsandcoarseconcentrate（a）（800）（b）（800）（c）（800）（d）（800）图3-3石英砂精矿中白云母和钾长石嵌布特征(Q-石英，Mus-白云母，K-fs-钾长石)Fig.3-3ThedistributioncharacteristicsofmuscoviteandK-feldsparinquartzconcentrate（a）（b）石英钾长石白云母一水硬铝石白云母MusMusQQQQQQK-fsQK-fs
【参考文献】：
期刊论文
[1]战略性非金属矿产的思考[J]. 汪灵. 矿产保护与利用. 2019(06)
[2]石英的矿床工业类型与应用特点[J]. 汪灵. 矿产保护与利用. 2019(06)
[3]剔除硅石矿中气液包裹体方法的研究[J]. 侯清麟,王迎霞,侯熠徽. 包装学报. 2019(06)
[4]高岭土尾矿制备光伏玻璃用低铁石英砂[J]. 尚德兴,周新军,张乾伟,李佩悦,吴建新. 金属矿山. 2019(12)
[5]合浦某高岭土尾砂的提纯与利用[J]. 吴飞达,高惠民,任子杰,管俊芳,朱兴月,郑仁基,印航. 非金属矿. 2019(05)
[6]石英砂高温氯化提纯研究[J]. 娄陈林,张国君,欧阳葆华,刘志龙,任俊峰,吴学民,张寒. 化工矿物与加工. 2020(01)
[7]高纯石英砂资源及加工技术分析[J]. 郭文达,韩跃新,朱一民,刘清侠,李艳军. 金属矿山. 2019(02)
[8]High-efficiency trace Na extraction from crystal quartz ore used for fused silica-——A pretreatment technology[J]. Min Lin,Zhen-yu Pei,Yuan-yuan Liu,Zhang-jie Xia,Kang Xiong,Shao-min Lei,En-wen Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(10)
[9]流体包裹体及石英LA-ICP-MS分析方法的建立及其在矿床学中的应用[J]. 蓝廷广,胡瑞忠,范宏瑞,毕献武,唐燕文,周丽,毛伟,陈应华. 岩石学报. 2017(10)
[10]小坑优质高岭土矿选矿实验研究[J]. 周雪桂,沙明,龚敏,王水龙,袁承先,邹东风,缪向亮,刘茜. 非金属矿. 2017(03)
博士论文
[1]外场微波选择性热效应下页岩钒提取工艺及机理研究[D]. 袁益忠.武汉科技大学 2017
[2]微波强化分解包头稀土矿清洁工艺的基础研究[D]. 黄宇坤.东北大学 2017
[3]超高纯石英纯化制备及机理研究[D]. 钟乐乐.武汉理工大学 2015
[4]富钾页岩钾赋存状态及提钾过程机理研究[D]. 刘杰.东北大学 2009
硕士论文
[1]脉石英中白云母、晶格杂质分离及机理[D]. 林敏.武汉理工大学 2018
[2]磷酸浸出—碳酸钠焙烧纯化脉石英及机理研究[D]. 夏章杰.武汉理工大学 2018
[3]石英砂焙烧—酸洗除杂工艺研究[D]. 刘加威.安徽大学 2017
[4]以脉石英为原料加工5N高纯石英的试验研究[D]. 张大虎.成都理工大学 2016
[5]高纯石英原料选择评价及提纯工艺研究[D]. 吴逍.西南科技大学 2016
[6]江西某砂质高岭土加工和综合利用研究[D]. 张帆.武汉理工大学 2016
[7]酸浸辅助微波场去除石英砂中气液包裹体的研究[D]. 刘泰荣.湖南工业大学 2015
[8]石英中金属元素迁移扩散及其机理研究[D]. 马球林.武汉理工大学 2015
[9]去除微小气液包裹体制备高纯石英砂的研究[D]. 赵动.华南理工大学 2014
[10]脉石英加工4N8标准级高纯石英试验研究[D]. 党陈萍.成都理工大学 2014
本文编号：3114126
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3114126.html
