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1、本科毕业论文题目原砂除铁的可行性探究学院化学化工学院专业应用化学年级2011级学号222011316210034姓名张坤指导教师彭敬东成绩2014年12月5日7原砂除铁的可行性探究7张坤西南大学化学化工学院重庆北碚400715摘要：本文主要参考借鉴了前人原砂除铁问题的分析、探讨和研究，认识到解决原砂除渣这个重大问题的重要意义，以及国内外研究原砂除铁的主要方法。通过对前人有关资料文献的学习，总结、梳理了我国目前原砂除铁的方法。同时针对长江造型集团有限公司的实际情况，探究原砂除渣的主要方法。关键词：原砂除铁探究可行性石英砂是一种非金
2、属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色、半透明状和透明状，莫氏硬度7，石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度（1-20目为1.6），20-200目为1.5，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料、滤
3、料等工业。1.石英砂的杂质石英砂中的元素杂质分结构性杂质和非结构性杂质。结构性杂质是指能从硅氧四面体中取代硅而参与结晶的杂质,主要有:A13+、Ti3+、Ge3+、B3+、P3+、As3+等,非结构性杂质是指以离子吸附或单质包裹体的形式存在于石英晶体中的杂质,主要是:Pb2+、Mn2+、Fe3+、Au+等。结构性杂质存在于石英晶体网络中,一般很难去除!我主要的研究就是原砂中除去铁。2.石英砂要求石英砂制品的质量要求,一般来说是和其实际工业用途有直接关系。对于石英砂的传统应用领域,其质量要求很低甚至没有要求。而随着国民经济和科学技
4、术的飞速发展,石英砂的应用己不再局限于传统领域,更多地开始涉入高新技术产业领域。这些领域对原料质量要求严格,含量要求大于99.9%。3.国内外研究方法7我国高纯石英砂的生产始于20世纪90年代末,国内研究石英砂的机构有北京矿冶研究总院、清华大学、南京大学、中国建材研究院、秦皇岛玻璃设计研究院等。总的来说,研究还不深入,并且真正可以大规模工业化的技术还不大成熟。北京矿冶研究总院作为我国最早的研究机构,代表了我国在该领域的最高水平,但是也达不到国外的最高水平。该院从矿物成矿机理、矿物特性入手,特别是在浮选提纯技术等方面进行了较为深入
5、的研究。1，擦洗脱泥。擦是指借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎未成单体的矿物集合体，再经分级作业达到进一步提纯石英砂的效果。目前主要有棒磨擦洗和机械擦洗。影响擦洗效果的主要因素为擦洗机的结构特点及配置形式；次要因素为擦洗时间、擦洗浓度（擦洗浓度一般以50%—60%为宜）。2，磁选。磁选主要用于除去石英砂中的磁性矿物，如可以通过强磁性机除去赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，而强磁性矿物如磁铁矿则可以通过弱磁选机除去。磁选法可以最大限度的去除石英砂颗粒内含有的杂质，以赤铁矿、褐铁矿和
6、黑云母等为主的弱磁性杂质矿物和以磁铁矿为主的强磁性矿物。对于弱磁性杂质矿物常选用在10000Oe以上的强磁机，对于强磁性杂质的矿物常采用弱磁机或者是中磁机进行磁选。一般来说，磁选次数和磁场强度对磁选除铁效果有重要影响，随磁选次数的增加，含铁量逐渐减少；而在一定的磁场强度下可除去大部分的铁质，但此后磁场强度即使提高很多，除铁率也无多大变化。另外，石英砂粒度越细，除铁效果越好。3、浮选。浮选用于除去石英砂中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质，进一步提高其纯度。4、酸浸。结果表明:酸浸条件对石英粉除铁效果影响显著,最佳酸浸条件为酸液
7、含(质量分数)18%盐酸和2%氢氟酸;酸液与石英粉的液固质量比3:1;酸液温度50℃;酸浸时间8h;石英粉粒径28~37μm。经酸浸处理的石英粉铁质量比由原来的122μg/g下降到7.5μg/g,达到高纯石英中铁含量的标准。草酸络合，酸浸是利用石英不溶于酸（HF酸除外），而其它杂质矿物能被酸液溶解的特点，可以实现对石英的进一步提纯。盐酸，浓硫酸虽然对除铁效果好，但是污染环境，草酸是一种弱酸，对环境污染小，而且除铁效果明显，草酸浓度0.25mol.l-4，浸泡温度80℃，浸泡时间3h，溶液Ph9效果最好.5、微生物浸出。7是指利用
8、微生物浸除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁，这是新近发展起来的一种除铁技术。这个方法借助溶液冲洗法来实现。该溶液至少包括15%(重量计)的氢氟酸水溶液,,直到至少40%(重量计)的石英砂被溶解。然后,用至少20%/(重量计)的盐酸水溶液,在50-90℃温度下至少进
