近兩年，隨著十四五規(guī)劃的逐步實施，光伏行業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展如期而至，其基礎材料光伏超白玻璃所用的低鐵石英砂也呈現(xiàn)了需求量明顯上升的態(tài)勢。但是，隨著高品質(zhì)石英資源的逐漸減少，低鐵石英砂的產(chǎn)量很可能出現(xiàn)缺口，尋找石英資源的替代品成為重要課題。

而高嶺土尾礦就是其中之一，當人們專注于高嶺土的選礦提純及深加工時，卻忘記了尾礦的價值，將大量高嶺土尾礦露天堆棄，或者作為建筑用砂低價出售，造成了資源的浪費。本文將介紹一個高嶺土尾礦新用途：制備低鐵石英砂。

該項目是利用福建一批高嶺土尾礦為原料進行選礦提純試驗研究。工藝流程為：磨礦-水力分級-磁選-浮選，最終獲得0.6~0.125mm粒級含量大于95%，sio2為99.62%，al2o3為0.065%，fe2o3為92×10^-6的石英精砂，滿足光伏玻璃用低鐵石英砂的質(zhì)量要求。

1.高嶺土尾礦的成分

尾礦中主要雜質(zhì)化學成分為al2o3、fe2o3、k2o。結合xrd圖片分析，尾礦中主要含有高嶺土、長石、云母、氧化鐵浸染型石英等雜質(zhì)礦物。

2.方案制定

根據(jù)目前國內(nèi)外光伏玻璃企業(yè)對適應原料的質(zhì)量控制指標，結合高嶺土尾礦化學成分、礦物組分、粒度分布等特征，制定了試驗研究方案如下圖：

3.高嶺土尾礦制備低鐵石英砂的過程

（1）磨礦

光伏超白玻璃用石英砂的粒度要求是0.6~0.125mm，為了達到此要求，同時達到棒磨擦洗使石英砂和雜質(zhì)礦物充分解離的目的，磨礦分級產(chǎn)品采用xmb2420濕式棒磨機與標準篩，標準篩篩網(wǎng)為0.6mm和0.125mm。磨礦質(zhì)量濃度為50%，磨礦時間4.5min，裝球量11kg。

（2）分級與磁選

為控制石英砂中細粒級同時去除細粒級云母及高嶺土等粘土礦物，含量滿足光伏超白玻璃用石英砂粒度-0.125mm含量≤5%的要求，進行水力分級試驗，處理后分級沉砂0.6~0.125mm含量≥95%，粒度組成滿足要求。

磁選可去除分級沉砂中的磁性礦物，降低fe2o3含量，經(jīng)試驗確定一段磁選為中磁，背景磁感應強度為0.4t，二段強磁選確定采用一道，背景磁感應強度為1.3t，此時磁選精砂sio2含量為98.65%，al2o3含量為0.12%，fe2o3含量為0.021%。

（3）浮選

浮選的主要目的是實現(xiàn)石英與長石及含鐵雜質(zhì)礦物的有效分離。設定葉輪轉(zhuǎn)速1800r/min，添加體積濃度25%的稀硫酸調(diào)整礦漿ph值為2，浮選藥劑選擇陽離子胺類捕收劑dda與陰離子磺酸鹽類捕收劑sds混合藥劑。sds與dda的質(zhì)量比3:1。

利用ph條件下礦物荷電不同的性質(zhì)進行浮選分離，當ph=2時，長石荷負電被陽離子捕收劑吸附，赤鐵礦及表面浸染石英荷正電被陰離子捕收劑吸附，表面潔凈的石英不被吸附。

最終獲得的浮選精砂sio2含量99.62%，al2o3含量0.065%，fe2o3含量92×10^-6，tio2含量0.025%。

4.結語

通過上述試驗過程與試驗結果可知，利用高嶺土尾礦制備光伏超白玻璃用低鐵石英砂是完全可行的，這不僅為大量的高嶺土尾礦找到了新的利用方向，也為石英原礦尋到了替代品，可謂一舉兩得，是充分利用不可再生資源的好舉措。

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參考文獻：《高嶺土尾礦制備光伏玻璃用低鐵石英砂的提純試驗研究》