本發(fā)明屬于高純石英砂制備領(lǐng)域，具體涉及一種石英反浮選去除云母的方法。

背景技術(shù)：

1、高純石英制品具有耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高度絕緣性和透光性等優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，因而廣泛應(yīng)用于光纖通訊、太陽(yáng)能光伏、航空航天、電子及半導(dǎo)體等領(lǐng)域。高純石英砂作為制備高純石英制品過(guò)程中不可替代的基礎(chǔ)原材料，已經(jīng)被列為戰(zhàn)略性非金屬礦種，適用于新一代新型技術(shù)、新型材料，其制備及提純工藝因而有著重要的研究意義。

2、從經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及提純工藝的難易等方面考慮，高純石英砂的選礦主要以高富含石英的礦石為主，主要包括脈石英、花崗偉晶巖等。盡管這些礦石由于不同地區(qū)、不同位置而在礦石組分上有所差異，但通常來(lái)說(shuō)石英礦中經(jīng)常伴生著云母，包括黑白云母、鉀云母、鈉云母等，而這些云母的存在往往會(huì)增加石英砂提純的難度。

3、常見(jiàn)去除云母的方法包括風(fēng)選、重選、浮選、酸浸等，高純石英砂領(lǐng)域最常用的是浮選法，可分為酸性浮云母法，中性浮云母法和堿性浮石英法。工業(yè)上最常用的是第一類(lèi)浮選分離方法：酸性浮云母法。其中又細(xì)分為有氟有酸浮選法和無(wú)氟有酸浮選法。無(wú)論是酸性浮云母法還是堿性浮石英法，強(qiáng)的酸堿條件不僅會(huì)腐蝕浮選設(shè)備、污染環(huán)境，甚至?xí)?duì)操作人員的安全構(gòu)成威脅，因此近些年來(lái)發(fā)展條件溫和的浮選工藝(即中性浮云母法)受到越來(lái)越多的關(guān)注。由于相關(guān)的浮選研究中缺少高效的云母捕收劑，當(dāng)前已有的中性浮選云母工藝中使用單一捕收劑的浮選分離效果比較差，通常需要使用多種混合捕收劑，有的甚至需要額外添加活化劑(如氯化鈣等)以增大石英與云母的浮選差異。因此，發(fā)展條件溫和下、對(duì)云母捕收捕收能力更強(qiáng)的浮選藥劑分離云母與石英有著現(xiàn)實(shí)的緊迫需求。

4、公布號(hào)為cn103736596a的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種石英正浮選去除云母的技術(shù)，該方法先加入碳酸鈉調(diào)漿，使礦漿呈堿性，再加入多種捕收劑如n-?；“匪徕c、環(huán)烷酸皂、氧化石蠟皂、油酸和羥肟酸中的一種或者幾種，使石英上浮，得到的槽內(nèi)產(chǎn)品為云母。

5、公布號(hào)為cn105618271a的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種從低品位鉀鈉云母礦中正浮選分離石英的方法，向礦漿中加入碳酸鈉或氫氧化鈉調(diào)漿到ph值為8～10的堿性條件，然后采用堿土金屬離子氯化鈣、石灰或氯化鋇活化石英，十二烷基磺酸鈉、水玻璃和六偏磷酸鈉作為抑制劑，胺類(lèi)捕收劑十二胺、十八胺、醚胺使石英上浮，可以分離石英和云母。

6、公布號(hào)為cn?107899753a的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種無(wú)氟浮選分離石英和云母的陰離子組合捕收劑，采用naoh作為ph調(diào)節(jié)劑在堿性條件下使石英上浮，另外還要加入cacl2做活化劑,還需要在50℃～60℃溫水中溶解捕收劑。上述的幾項(xiàng)發(fā)明的正浮選方法，均需要在堿性條件進(jìn)行，而堿性條件會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，另外所需要的藥劑種類(lèi)多，操作繁瑣，因其工藝條件苛刻，難以在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。

7、在此基礎(chǔ)上，有研究者進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了條件溫和的浮選分離方法：中性浮云母法。公布號(hào)為cn108580050a的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種中性ph值條件下浮選鉀云母的方法，向礦漿中加入油酸鈉作為捕收劑，十二胺等胺類(lèi)物質(zhì)作為活化劑，六偏磷酸鈉或者水玻璃作為抑制劑，浮選中使鉀云母上浮，實(shí)現(xiàn)與石英的分離。但是捕收劑油酸鈉的價(jià)格不低，而且需要加入1000～1600g/t含鉀云母物料的捕收劑，用量比較大，此外油酸鈉不穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間放置容易腐敗變質(zhì)，還容易與硬水中的鈣、鎂鹽類(lèi)生成不溶性的鈣、鎂皂沉淀，液體變?yōu)槿闈釥?。盡管該方法分離獲得的云母純度較好，但是分離出的石英相的純度沒(méi)有保障。

8、公布號(hào)為cn118142713a的專(zhuān)利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種中性條件下從云母石英礦石中浮選去除云母、提純石英的方法，以具有云母和石英雙重復(fù)合結(jié)構(gòu)的云母石英礦礦石為原料，經(jīng)過(guò)破碎預(yù)處理，煅燒保溫水淬、粉碎、篩分、磁選等步驟制得石英和云母混合砂，在中性條件下采用具有雙胺和聚醚結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子浮選藥劑聚醚胺d230、聚醚胺d400和聚醚胺d2000為捕收劑，進(jìn)行多次浮選富集石英相，去除云母等雜質(zhì)相，獲得提純石英。該方法浮選過(guò)程中沒(méi)有酸或堿的使用，且浮選過(guò)程屬于是石英的正浮選，是一種區(qū)別于傳統(tǒng)的從石英相中反浮選去除云母等雜質(zhì)相的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種石英反浮選去除云母的方法，步驟簡(jiǎn)單高效，先在弱酸性條件下加入石英抑制劑水玻璃，減少石英上浮，隨后通過(guò)加入新型的云母捕收劑——氨基脂肪酸類(lèi)化合物，高效地捕收云母，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)石英與云母的分離。為了彌補(bǔ)該新型捕收劑起泡弱的問(wèn)題，需要添加起泡劑松醇油，延長(zhǎng)浮選的起泡時(shí)間。反浮選后得到的石英砂中氧化鋁的含量降低至100ppm以下。

2、具體采用的技術(shù)方案如下：

3、一種石英反浮選去除云母的方法，包括步驟：

4、使用硫酸調(diào)節(jié)石英砂礦漿的ph值為5.5～6.5，向其中加入石英抑制劑水玻璃，攪拌；隨后在鼓氣攪拌的條件下再向石英砂礦漿中加入云母捕收劑，攪拌，再加入起泡劑進(jìn)行反浮選，攪拌并刮泡，洗滌后得到低云母含量的石英砂。

5、進(jìn)一步的，石英砂礦漿中的石英砂由石英礦石經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到，所述石英礦石中sio2含量≥70％，所述的預(yù)處理為：將石英礦石粉碎、碾磨、清洗和磁選。

6、進(jìn)一步的，所述石英礦石中，石英的含量為70％～90％，云母總含量為10～20％，包括黑云母、白云母、鋰云母等。

7、進(jìn)一步的，石英砂礦漿中的石英砂粒徑為60～100目，石英砂礦漿的質(zhì)量濃度為60～70wt％。

8、進(jìn)一步的，采用硫酸調(diào)節(jié)石英砂礦漿的ph值為5.5～6.5。

9、浮選過(guò)程中藥劑的添加順序是至關(guān)重要的，為保證石英與云母的有效分離，需要在添加捕收劑之前先加入石英抑制劑，從而降低捕收劑與石英的相互作用，最大程度的實(shí)現(xiàn)石英與云母的浮選分離。

10、優(yōu)選的，石英抑制劑為水玻璃，其加入量按石英砂礦漿中固體質(zhì)量計(jì)，為100～200g/t。

11、所述云母捕收劑為氨基脂肪羧酸類(lèi)化合物，所述的化合物結(jié)構(gòu)包含超過(guò)十個(gè)碳的疏水性直鏈烷烴、位于末端的氨基與羧基基團(tuán)，所述云母捕收劑具有以下結(jié)構(gòu)：

12、

13、其中，n＝1-5。

14、在弱酸性條件下，新型捕收劑氨基脂肪羧酸類(lèi)化合物中位于末端的氨基優(yōu)先吸附于帶負(fù)電荷的云母、石英表面，較長(zhǎng)的直鏈結(jié)構(gòu)使的捕收劑具有良好的空間彎曲性，同分子中另一端的羧基能夠有效地通過(guò)靜電作用吸附于云母的正電荷表面(例如al3+、k+、na+等金屬離子)。由于石英表面缺少有效的正電荷區(qū)域，捕收劑分子中的羧基基團(tuán)并不會(huì)吸附于石英表面。因此，該新型捕收劑與云母的吸附力更強(qiáng)，進(jìn)而高選擇性地實(shí)現(xiàn)云母與石英的浮選分離。

15、進(jìn)一步的，云母捕收劑的加入量按石英砂礦漿中固體質(zhì)量計(jì)，為40～60g/t。捕收劑的加入量過(guò)少，會(huì)導(dǎo)致云母和石英的分離作用差，而加入量過(guò)多，會(huì)使得部分石英砂隨云母一起上浮，影響回收率。

16、進(jìn)一步的，所述起泡劑為松醇油，起泡劑的加入量按石英砂礦漿中固體質(zhì)量計(jì)，為10～20g/t。

17、優(yōu)選的，所述的石英反浮選去除云母的方法重復(fù)至少一次，以進(jìn)一步提高產(chǎn)品石英砂的純度。

18、優(yōu)選的，得到的產(chǎn)品低云母含量的石英砂中sio2含量≥99.9％，al2o3的含量≤0.1％ppm。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

20、(1)本發(fā)明針對(duì)石英含量高的礦物采用反浮選策略，在降低藥劑使用量、提高浮選效果方面優(yōu)于正浮選策略。

21、(2)本發(fā)明使用了云母的新型捕收劑氨基脂肪酸類(lèi)化合物。該捕收劑通過(guò)氨基與羧基的協(xié)同作用吸附于云母表面的不同位置，其中分子內(nèi)兩個(gè)基團(tuán)間的協(xié)同作用能夠進(jìn)一步增強(qiáng)捕收劑對(duì)云母的吸附能力；同時(shí)由于兩個(gè)基團(tuán)間長(zhǎng)的、可彎曲的脂肪鏈，氨基、羧基與云母的結(jié)合更加靈活、多樣。

22、(3)本發(fā)明使用的新型捕收劑對(duì)云母的捕收能力大于傳統(tǒng)的單一、多種混合捕收劑的捕收能力，該捕收劑反浮選分離石英、云母的效果優(yōu)于使用單一、混合捕收劑的浮選效果。

23、(4)本發(fā)明所使用的藥劑價(jià)格便宜，原料來(lái)源廣。

24、(5)本發(fā)明的反浮選工藝在弱酸性條件下進(jìn)行，避免了傳統(tǒng)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件，進(jìn)而減少浮選工藝對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、操作人員的危害。