石英砂浮选工艺中去除长石和云母是高纯石英砂提纯的关键步骤，主要用于玻璃、光伏、半导体等行业对石英原料纯度要求较高的场合。以下是针对长石和云母的浮选除杂原理与典型工艺流程：
一、浮选除杂的基本原理
1. 长石（如钾长石、钠长石）
矿物特性：含铝硅酸盐，表面带负电，但Al–O键比Si–O键更容易质子化，在酸性条件下可选择性活化。
浮选方法：通常采用酸性条件下的阳离子捕收剂浮选法（HF或无氟体系）。
2. 云母（如白云母、黑云母）
矿物特性：层状硅酸盐，表面天然疏水性较强，易被胺类捕收剂吸附。
浮选方法：常用阳离子捕收剂在弱酸至中性条件下优先浮选云母。
二、典型浮选工艺流程
1. 原矿准备
破碎 → 筛分 → 洗矿 → 脱泥（去除粘土、细泥等）
磨矿至合适粒度（一般为 -0.6 mm 或更细）
2. 脱泥作业
采用水力旋流器或浮槽脱除<10 μm的细泥，避免干扰后续浮选。
3. 云母浮选（优先浮选）
pH值：4–6（弱酸性）
捕收剂：十二胺、混合胺类（如Armac T、Tallow Amine）
抑制剂：有时添加少量淀粉或水玻璃抑制石英
过程：云母优先上浮，泡沫产品为云母，底流为石英+长石混合物
4. 长石浮选（石英–长石分离）
有两种主流技术路线：
（1）有氟–强酸法（传统方法，效果好但环保压力大）
pH值：2–3（用硫酸调节）
活化剂：氢氟酸（HF）——选择性活化长石表面Al位点
捕收剂：胺类（如十二胺）
机理：HF使长石表面生成³⁻络合物，增强胺吸附；石英受抑制
缺点：HF剧毒、腐蚀性强，废水处理难度大
（2）无氟–弱酸/中性法（环保型，近年推广）
pH值：5–7
活化/调整剂：使用氟硅酸、草酸、柠檬酸、多羧酸类等替代HF
捕收剂：混合胺 + 非离子表面活性剂（增强选择性）
抑制剂：高模数水玻璃（Na₂O·nSiO₂）、六偏磷酸钠等抑制石英
优点：环保、操作安全；但对矿石性质敏感，需精细调控
5. 精选与再磨（可选）
对粗精矿进行再磨和多次精选，进一步提高SiO₂纯度（>99.9%）
6. 脱水与干燥
浓缩 → 过滤 → 干燥 → 成品高纯石英砂
三、关键影响因素
四、发展趋势
无氟化：减少或替代HF，开发新型绿色活化剂
组合药剂：胺类+非离子/阴离子表面活性剂复配提升选择性
智能控制：在线pH、ORP监测与自动加药系统
尾矿资源化：回收浮选尾矿中的长石、云母用于陶瓷、填料等
在实际生产过程中，仍需结合具体的矿石性质（如SiO₂含量、杂质种类、粒度分布等），进一步优化浮选方案，以达到理想的效果。
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