什么是硅石？主要用途是哪里？
硅石是脈石英、石英巖、石英砂巖的總稱，化學式SiO2。主要用途大致可分為：用于冶金工業(yè)的耐火材料、石英玻璃、水泥配料用硅石。
而硅石依據(jù)硅的含量和雜質含量不同，使用用途則不同，其中硅石礦的硅含量在98%以上可用于制造高純硅、半導體材料、光纖等高科技產(chǎn)品;硅含量在95%以上用于制造硅鐵、硅錳等治金材料;硅含量在90%以上可用于普通玻璃、熔劑用硅;硅含量在80%可用于水泥。
我國硅石資源分布情況
我國硅石資源豐富，分布廣泛又相對集中，主要集中在華北、東北、華東和西北地區(qū)。其中，內(nèi)蒙古、新疆、山東省和廣西儲量較大，占全國總儲量的86%。此外，江蘇、安徽、湖北、湖南等地也有一定的儲量。
其中用于冶金用硅石、玻璃用硅石和水泥用硅石主要分布在江西、安徽、海南等省份，僅江西和安徽兩省儲量之和占比就達 25%以上。用于工業(yè)硅原料，集中分布在青海、貴州、陜西，占比分別為 35.16%、16.62%和 11.45%。
硅石的雜質賦存情況
硅石除了主要礦物石英外,通常伴有長石、云母、粘土和鐵質等雜質礦物。而用于制備高純和超高純的石英原料,是除了二氧化硅外其它都是雜質，其主要有害雜石為含鐵、含鋁雜質、部分云母伴生。
而鐵雜質在硅石中以微細顆粒賦存在黏土或長石中，以氧化鐵附著在石英表面、或在石英內(nèi)部呈浸染、透鏡狀、固溶態(tài)存在。
含鋁雜質主要來自云母、石英、黏土礦，部分存在于石英晶格中，形成結構雜質。
除以上雜質賦存情況外，硅石中普遍存有流體包裹體，根據(jù)成因可分為原生包裹體、假次生包裹體、次生包裹體三類。而流體包裹體僅次生包裹體可通過粉碎破裂進行剝離。原生包裹體無法有效破裂剝離。
硅石分選工藝
根據(jù)硅石應用場景不同，分選流程主要為破碎、研磨、分級，制成符合不同行業(yè)需求的硅石產(chǎn)品。
首先，硅石加工第一步是破碎工序。常見破碎設備有顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機。通過破碎機將硅石破碎至適合顆粒大小，然后進行至下一步加工工序。
研磨階段，通過研磨設備對粗破的硅石細磨。常用設備主要有球磨機、高壓懸輥磨和磨料機等。工作原理不同，但能夠將硅石細磨至所需粒度，以提升硅石品質。
如何進行硅石提純
根據(jù)硅石的雜質和包裹體賦存形態(tài)，硅石的提純工藝主要分為擦洗-磁選-浮選-酸浸等工藝。
擦洗是借助機械力與砂粒的磨剝力來去除石英砂表面的鐵薄膜、泥性雜質及粘接的礦物的選礦方式，一般擦洗屬原料入選前的預處理工藝。
磁選可以最大限度清除包括連生體顆粒在內(nèi)的磁性礦物，如黑云母、鈦鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦或石榴石等雜質，也可去除帶磁性礦物包裹體粒子。
而浮選主要是去除非磁性伴生雜質礦物，主要有長石、云母等。
最終經(jīng)過磁選和浮選分離后的硅石，純度已達到99.93%，而高純度石英砂為99.99%，這就通過酸浸來降低含鐵量，主要是利用石英不融入酸，而其它雜質礦物能被酸液溶解的特點，從而進一步達到提純的目的。
除了上述主要的硅石加工設備外，還有一些輔助工藝及設備可進一步提高加工效率和產(chǎn)品品質，如破碎后加入預分選工藝，可拋廢大部或全部解離出的雜質礦石。部分云母伴生的硅石礦，也可通過拋廢處理，拋出大部分云母片，降低后續(xù)浮選藥劑量和成本。通過預拋廢處理的硅石礦，可提升入磨礦石品質，可大幅度提升后續(xù)工藝的生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。
預分選所運用的技術主要為光電分選，是通過對硅石礦表面特征進行識別與分選，如顏色特征明顯可通過礦石色選機進行分選，表面特征復雜如顏色多樣、色澤差異小、解離度差需要定義好壞、形狀等可通過人工智能分選機進行分選。而其中的名德光電，更是專業(yè)從事光電選礦設備技術研發(fā)與生產(chǎn)，產(chǎn)品覆蓋各類金屬、非金屬礦石分選。
總之，硅石分選設備在硅石加工過程中起著至關重要作用，根據(jù)硅石不同行業(yè)的需求，選擇合理的加工設備和技術，可提高產(chǎn)品的效率和質量。
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