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石英矿石中常见矿物杂质简析(多图)发布日期:2016-06-07
 

作为地球中分布最广泛的矿物之一,石英矿石存在于多种地质环境中,其伴生或共生的杂质更是多种多样,理论上包含了大部分的已知矿物。然而本文却非严谨的科研论文,再者水平所限,仅列举在实际生产应用中常见的一些杂质矿物。

本文中所配图片均为矿物集中体的图片,旨在给读者较为直观的印象。实际在石英矿石中,杂质是以很细微的形式存在,有的甚至肉眼无法看见需要借助检测设备才能较好的识别。

 

 

铝及碱金属化合物

石英矿石中的铝及碱金属化合物杂质,常存在于各种硅酸盐矿物中,如下文讲到的长石和云母类矿物,及绿泥石、辉石、角闪石、电气石等。

大部分的硅酸盐矿物,耐酸碱、弱磁或非磁性,导电性能也和石英相近,浮选是较合适的分选方式。

 电气石 

 

长石、云母

石英矿石中最常见的杂质矿物。脉石英和热液型石英中长石较多见,变质岩石英和伟晶岩石英中常有云母或二者兼有。国内一些拉管矿石中,都含有较多的白云母,成密集层状分布。

长石和云母,通过浮选可以较好地和石英分离,再者长石在强的浓酸中有一定溶解性能,所以经过标准化流程处理出来这类杂质通常不会造成问题。

但在较为普通的应用领域,如板材砂和硅微粉等,因为成本限制,这类杂质只能依靠人工手选去除部分,其余的会混入最终产品中。


                                                    钾长石 
                                                  石英矿石表面的云母

含铁杂质

含铁杂质在石英应用的各个领域都是被深恶痛绝的,不仅因为铁的含量会影响制成品的理化性能,还因为铁、锰、钛等过渡元素矿物显出较深的颜色影响产品外观。铁在地球中含量含量高居第四,其形成的矿物种类繁多,常见的也有数十种之多。故含铁杂质的分选是一个较大的课题,可在后面再单独撰文展开。

因大部分含铁矿物都带有强、弱磁性,故生产中通常使用磁选来去除含铁杂质。对于磁铁矿、生产中设备产生的铁屑等强磁性矿物,仅用弱磁选机就可以得到有效分离。而对于赤铁矿、褐铁矿等弱磁性矿物,需要采用强磁选及多次磁选才能得到较有较分离。而酸处理,对大多数以铁化物为主要成分的矿物都是有效的。

弱磁或非磁性含铁矿物,当其对所采用的混酸体系仅有较缓慢的溶解速度时,容易进入到后续工艺影响产品质量。


                                                     石英矿石表面的氧化铁
                                                                   硫铁矿 

钙、镁质杂质

最典型的钙、镁矿物杂质,当属碳酸盐矿物了,如方解石和白云石等,可见于大多数沉积岩和部分变质岩石英。因钙、镁离子易形成难溶化合物的特性,钙、镁的其他盐类矿物,如氟盐、磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐和硅铝酸盐矿物亦可见于石英矿石中,如萤石、磷灰石、镁铝和钙铝石榴石等。

碳酸盐类矿物易溶于酸,在热的盐酸或混酸中较快分解。其他盐类的矿物则主要通过浮选分离。
                           方解石
                     石英中共生的萤石晶体

其他金属矿物杂质

因石英是很多金属矿物成矿的载体,故石英矿石,尤其中低温热液型石英矿石中,可见多种金属矿物,如硫铁矿、黄铜矿、方铅矿、钨钼的矿物等。石英矿石裂隙和夹层中,是金属矿物杂质较为集中的区域。

经过磁选、浮选和酸处理等工艺,一般金属矿物杂质都可去除。但若浮选环节针对性不强,如金红石等矿物,则因为其难溶于酸的特性会进入最终产品中。


                   氧化锰形成的“假化石”

含黄铜矿和方铅矿的石英矿石

其他如进入石英晶体结构中的杂质及气液包裹体杂质,因篇幅所限,后文再详细论述。


 

 

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