石英砂磁选工艺：去除磁性矿物（铁、钛矿物）

石英砂磁选工艺是一种利用矿物磁性差异进行分选的物理选矿方法，专门用于去除石英砂中的磁性杂质矿物，如铁、钛等矿物。以下是该工艺的详细介绍：

一、基本原理

石英本身是非磁性矿物，在磁场中不能被磁化，而石英砂中含铁的杂质矿物（赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、针铁矿、钛铁矿等）及含钛矿物（如钛铁矿、金红石等）具有不同程度的磁性。磁选工艺正是利用这一性质差异，通过磁场作用将磁性杂质与非磁性石英分离。

二、磁选设备分类

1. 按工作方式分：

干式磁选机：适用于缺水地区，无污水产生，采用包裹式开放磁系，物料不裹团

湿式磁选机：适用于含水量较高的石英砂， 除铁效果通常优于干式

2. 按磁场强度分：

弱磁场磁选机（0.5-1.0T）：去除磁铁矿等强磁性矿物

中磁场磁选机（1.5-2.0T）：去除赤铁矿、褐铁矿等弱磁性矿物

强磁场磁选机（3.0-5.0T）：去除钛铁矿、独居石等极弱磁性矿物

高梯度磁选机：对微细粒级矿物中的弱磁性杂质具有更强捕获能力

三、多级磁选工艺流程

多级磁选工艺遵循" 先弱磁后强磁、多级串联、循环优化"原则：

1、 预处理阶段：

破碎：将原矿破碎至细粒级（-0.1mm占比＞80%）

磨矿：采用球磨机湿磨，磨至-0.074mm占比＞50%，使磁性杂质与石英矿物单体解离

2、 一级磁选（弱磁除强磁性杂质）：

设备：弱磁选机（永磁筒式磁选机）

参数：磁场强度0.5-1.0T，矿浆浓度25%

目的：去除磁铁矿等强磁性杂质，避免堵塞后续设备

3、 二级磁选（中磁除弱磁性杂质）：

设备：中磁选机（立环脉动高梯度磁选机）

参数：磁场强度1.5-2.0T，背景场强1.2-1.5T

目的：去除赤铁矿、褐铁矿等弱磁性杂质

4、 三级磁选（强磁除极弱磁性杂质）：

设备：强磁选机（超导高梯度磁选机）

参数：磁场强度3.0-5.0T

目的：去除钛铁矿、独居石等极弱磁性杂质及连生体

5、 后处理：

脱水：浓缩至浓度40%-50%，过滤至水分≤10%

干燥：回转干燥机或塔式干燥机，控制温度100-150℃

四、影响磁选效果的关键因素

1、 磁场强度：影响最大，需根据杂质矿物的磁性选择合适的磁场强度

2、 给料量：影响处理效率和分选效果

3、 冲洗水量：影响杂质的冲洗效果

4、 磁选次数：次数越多，除铁效果越好

5、 石英砂粒度：粒度越细，除铁效果越好

五、磁选效果与局限性

效果：湿式强磁选机可获得Fe ₂O ₃含量为0.036%的优质石英砂精矿。

局限性：

仅能去除磁性矿物杂质，对含铝、钾、钠等非磁性杂质去除效果有限；

对于大量弱磁性和非磁性矿物杂质，单靠磁选无法有效纯化；

通常作为联合提纯工艺的一部分使用。

六、应用建议

1、对含弱磁性杂质矿物为主的石英砂，采用湿式强磁机（10000奥斯特以上）

2、对含磁铁矿等强磁性矿物为主的石英砂，采用弱磁机或中磁机

3、高纯度要求的石英砂（如光伏级、半导体级）需结合其他工艺（如浮选、酸浸等）

4、定期进行质量检测（ICP-MS检测Fe、Al、Ti等含量），优化磁选参数

磁选工艺作为石英砂提纯的关键环节，在玻璃、光伏、半导体等高端制造领域具有不可替代的作用，通过合理选择设备和优化工艺参数，可显著提高石英砂的纯度和质量。