重选在硅砂选矿中的作用

硅砂是玻璃生产中的主要原料，在平板玻璃中所占所有原料的58%~60%。随着玻璃产量的不断增加，对硅砂的需求量也越来越大，而市场对玻璃质量的要求也在不断提高，相应地对硅砂的质量要求也越来越高。天然优质硅砂或砂岩资源有限，且分布不均衡，有的国家和地区没有高品位的资源，即使同一硅砂其成分也极不稳定，必须经过选矿处理，使其达到玻璃用砂的质量要求。

硅砂的选矿处理，目前基本采用二种工艺方法：一是纯物理法，包含分级、重选、磁选等；一是物理和化学相结合的方法，即在物理法的基础上增加酸洗、浮选等工艺。后者自然要采用浮选剂，这样既增加成本，又将影响环境。因此，如采用物理法能达到效果的，应尽量采用。重选是物理法中的一种重要手段。根据当地的资源条件，经过比较决定采用一种天然硅砂，属海相沉积石英砂，与我国福建和海南等地的海相沉积砂相似，矿物组成以石英为主，还含有少量长石和微量钛铁矿。铁在原砂中主要有四种赋存状态，存在于黏土矿物，重矿物（如钛铁矿）及磁性矿物、轻矿物（如长石）和薄膜铁中。该项目的选矿设计中，主要针对铁的前三种存在形式作出处理。部分原矿粒被黏土矿物及其分解物包裹，需要通过摩擦洗矿工艺，借助搅拌桨高速搅拌，使砂粒与砂粒之间、砂粒与搅拌叶片和桶壁之间发生剧烈摩擦，强力擦洗，使黏附在砂粒表面的泥分和水化膜充分剥离，使矿粒表面净化。选用的擦洗机流迹，上下激烈循环，弥散均匀、搅拌剧烈、砂粒表面摩擦充分。细粒级砂中往往含有大量难熔重矿物，水力分级就是用于分离细粒级颗粒，控制粒度下限的。采用汲取国内外最新技术开发的，一种基于干涉沉降原理作业的流态床分级机，矿浆通过给矿管切线给入，固体颗粒均匀分布在筒体内，水从筒体下部的多孔装置通入并均匀上升，上升的水流与下降的固体颗粒相互作用，形成一个干涉沉降的矿层。各不同粒径的颗粒以该容积浓度下的干涉沉降速度，向下降落或向上运动，能穿过此床层的粗粒，由下部的排矿管排出作为精矿；不能穿过此床层的细粒，即向上运动从溢流堰排出作为尾矿。矿量、水流、浓度等，可根据要求条件。

磁选采用的是磁场强度为0.8T的湿式永磁圆筒型磁选机。处理后的精砂，我们可以看出，按最初工艺处理后的精砂质量不理想，尤其是Fe2O3和TiO2含量依然很高，离国内的标准和玻璃生产的要求仍有较大差距，生产出的玻璃透光率最低只有84.5%（5mm厚），满足不了客户的要求，在竞争中处于劣势，市场占有率下降。在这种情况下，必须对选矿工艺进行改进，以提高成品砂的质量。改进应以原有的工艺条件为基础，从环保、减少投资、降低成本和缩短工期等几方面综合考虑，以降低精矿中的Fe2O3和TiO2含量为目标。根据原砂的性质，增加重选和强化磁选成为首选方案。重选的实质，概括起来就是松散-分层-分离的过程。置于分选设备内的散体矿层（称作床层），在流体浮力、动力或其他机械力的推动下松散，使不同密度（或浓度）的颗粒发生分层转移，达到按密度（或粒度）分层。分层后的矿层在机械或重力等作用下分别排出，即实现了分选。

原设计中的磁选工艺采用的是圆筒型永磁强磁选机，筒表面磁场强度0.8T。如改为立环高梯度电磁强磁选机，磁场强度和梯度比原来都会有提高。但原车间厂房需改动较大，改造的时间较长，投资也将增大，经综合比较，确定磁选工艺不作改造，增加三级重选。

在原工艺的基础上增加三级重选后，精砂的质量明显提高，且非常稳定，达到了生产优质浮法玻璃对硅质原料质量的要求。使用工艺改进后获得的硅砂，熔化质量得到改善，玻璃的表面质量提高，夹杂物、线道减少。采用垂直螺旋溜槽作为重选设备，对分选硅质原料中的钛铁矿等金属矿物有明显效果，且工艺简单，投资少，设备本身不需动力，运行成本低。