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石英礦石中常見礦物雜質簡析(多圖)發布日期:2016-06-07
 

作為地球中分布最廣泛的礦物之一,石英礦石存在于多種地質環境中,其伴生或共生的雜質更是多種多樣,理論上包含了大部分的已知礦物。然而本文卻非嚴謹的科研論文,再者水平所限,僅列舉在實際生產應用中常見的一些雜質礦物。

本文中所配圖片均為礦物集中體的圖片,旨在給讀者較為直觀的印象。實際在石英礦石中,雜質是以很細微的形式存在,有的甚至肉眼無法看見需要借助檢測設備才能較好的識別。

 

 

鋁及堿金屬化合物

石英礦石中的鋁及堿金屬化合物雜質,常存在于各種硅酸鹽礦物中,如下文講到的長石和云母類礦物,及綠泥石、輝石、角閃石、電氣石等。

大部分的硅酸鹽礦物,耐酸堿、弱磁或非磁性,導電性能也和石英相近,浮選是較合適的分選方式。

 電氣石 

 

長石、云母

石英礦石中最常見的雜質礦物。脈石英和熱液型石英中長石較多見,變質巖石英和偉晶巖石英中常有云母或二者兼有。國內一些拉管礦石中,都含有較多的白云母,成密集層狀分布。

長石和云母,通過浮選可以較好地和石英分離,再者長石在強的濃酸中有一定溶解性能,所以經過標準化流程處理出來這類雜質通常不會造成問題。

但在較為普通的應用領域,如板材砂和硅微粉等,因為成本限制,這類雜質只能依靠人工手選去除部分,其余的會混入最終產品中。


                                                    鉀長石 
                                                  石英礦石表面的云母

含鐵雜質

含鐵雜質在石英應用的各個領域都是被深惡痛絕的,不僅因為鐵的含量會影響制成品的理化性能,還因為鐵、錳、鈦等過渡元素礦物顯出較深的顏色影響產品外觀。鐵在地球中含量含量高居第四,其形成的礦物種類繁多,常見的也有數十種之多。故含鐵雜質的分選是一個較大的課題,可在后面再單獨撰文展開。

因大部分含鐵礦物都帶有強、弱磁性,故生產中通常使用磁選來去除含鐵雜質。對于磁鐵礦、生產中設備產生的鐵屑等強磁性礦物,僅用弱磁選機就可以得到有效分離。而對于赤鐵礦、褐鐵礦等弱磁性礦物,需要采用強磁選及多次磁選才能得到較有較分離。而酸處理,對大多數以鐵化物為主要成分的礦物都是有效的。

弱磁或非磁性含鐵礦物,當其對所采用的混酸體系僅有較緩慢的溶解速度時,容易進入到后續工藝影響產品質量。


                                                     石英礦石表面的氧化鐵
                                                                   硫鐵礦 

鈣、鎂質雜質

最典型的鈣、鎂礦物雜質,當屬碳酸鹽礦物了,如方解石和白云石等,可見于大多數沉積巖和部分變質巖石英。因鈣、鎂離子易形成難溶化合物的特性,鈣、鎂的其他鹽類礦物,如氟鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽和硅鋁酸鹽礦物亦可見于石英礦石中,如螢石、磷灰石、鎂鋁和鈣鋁石榴石等。

碳酸鹽類礦物易溶于酸,在熱的鹽酸或混酸中較快分解。其他鹽類的礦物則主要通過浮選分離。
                           方解石
                     石英中共生的螢石晶體

其他金屬礦物雜質

因石英是很多金屬礦物成礦的載體,故石英礦石,尤其中低溫熱液型石英礦石中,可見多種金屬礦物,如硫鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、鎢鉬的礦物等。石英礦石裂隙和夾層中,是金屬礦物雜質較為集中的區域。

經過磁選、浮選和酸處理等工藝,一般金屬礦物雜質都可去除。但若浮選環節針對性不強,如金紅石等礦物,則因為其難溶于酸的特性會進入最終產品中。


                   氧化錳形成的“假化石”

含黃銅礦和方鉛礦的石英礦石

其他如進入石英晶體結構中的雜質及氣液包裹體雜質,因篇幅所限,后文再詳細論述。


 

 

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