高纯石英砂可被应用在电子信息、光纤、光伏等行业，且在国防军工、航空航天等领域也有重要应用，在新材料产业中具有重要地位，产品发展价值较高，行业发展前景好。但受原材料质量和加工技术双重限制，我国高纯石英砂市场需求仍旧高度依赖进口。为突破限制，国内对于高纯石英砂的制备做了大量研究。受困于石英原矿量与质的短板，近年来有关尾矿制备高纯石英砂的研究备受关注。
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高岭土尾矿制备高纯石英砂
龙高股份近日在回答投资者“贵司高岭土尾矿怎么处理的，目前技术上高岭土尾矿可以回收利用生产石英砂，建议贵司对尾矿进行回收利用”问题时表示，高岭土行业的选矿和金属矿业的选矿所产生的所谓“尾矿”是不同概念，高岭土的选矿实际上是一个物理分离（分级）的过程，所谓的“尾矿”主要构成成分即为石英砂，没有有毒有害有污染的成分。其次，龙高股份有专门的综合利用加工厂及生产线，目的就是为了提高矿产品的综合利用率。
高岭土尤其是砂质高岭土尾矿的组成与石英岩、石英砂岩、天然石英砂非常相似，它们中含有的最主要矿物均为石英，其次还含有云母、长石、电气石、金红石、锆石和黏土等矿物，能做为普通石英资源的代表；另一方面，若对砂质高岭土尾矿仅进行堆放储存，不仅会造成严重的环境问题，而且还会浪费砂质高岭土中共伴生的其它矿物资源，尤其是浪费了大量石英资源。因此，以砂质高岭土尾矿为原料进行制备高纯石英的研究，不仅实现了高岭土资源的综合利用，而且对以石英岩、石英砂岩、天然石英砂等普通石英资源为原料生产加工高纯石英以及丰富高纯石英来源具有借鉴意义。
近期的研究中，来自中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所的邵伟华等人，公开发明专利：一种高岭土尾矿制备高纯石英砂的方法。所述方法包括以下步骤：
（1）高岭土尾矿作为原矿，经搅拌擦洗后筛分，得到+0.6mm物料；
（2）将+0.6mm物料经磨矿后进行分级，0.4mm‑0.1mm矿料进行磁选作业，得到磁性物和非磁性物，非磁性物进入重选作业，得到重选轻矿物和重选重矿物，重选轻矿物进入再磨作业筛分，得到+0.1mm矿物；
（3）+0.1mm矿物进入浮选作业，得到浮选精矿，浮选精矿脱去上层水再经超声波酸洗后，再筛分得到+0.1mm粗料为高纯石英砂。
一种高岭土尾矿制备高纯石英砂的方法
本发明方法不但可获得高质量的石英精矿产品，而且加工时间较短，工艺流程简单，能耗低，并且获得的石英精矿品质较高，可达到高纯石英质量要求。
02
石英尾矿再变高纯石英
在石英砂选矿提纯及精深加工过程中，不可避免的会产生尾矿、废泥。石英尾砂的化学成分主要是SiO2，杂质主要是长石、粘土、云母、铁矿物等，只要合理开发、科学利用，就可以消除污染、变废为宝
江苏凯达石英股份有限公司的张勋等人采用混合酸配合助浸剂代替传统的酸浸法，提高石英砂的浸出速率，减少酸浸过程酸的用量，经过该工艺处理的石英砂尾矿中二氧化硅的含量高达99.9％以上，达到高纯石英砂的标准。主要流程包括：
l 磨矿：以生产高纯石英砂过程中的尾矿为原料，球磨后筛分；
l 强磁选：磁选机强磁选，去除石英砂中的强磁性物质；
l 酸浸：酸浸处理后过滤、超纯水冲洗；
l 煅烧：高温煅烧2-4h；
l 水淬：水淬3-5min，使石英基体与杂质交界处断裂；
l 二次酸浸：重复上述酸浸过程，去除石英砂中的长石以及其他杂质；
l 清洗：超纯水冲洗，过滤干燥即可得到石英砂尾矿的提纯加工产品
l 在每吨尾矿中加入20～30g氧化钠固体，搅拌均匀，煅烧；
l 往煅烧后的石英砂尾矿上喷水，之后石英砂裂开并且冲去尾矿表面生成的杂质；
l 将石英砂尾矿浸泡在含有2,2’‑联吡啶的羟基乙酸溶液中，将石英砂尾矿过滤出来；酸洗溶液中2,2’‑联吡啶的质量百分数为2wt％～4wt％，羟基乙酸的质量百分数为4wt％～8wt％，2,2’‑联吡啶与羟基乙酸的质量比为1∶2～2.2；
l 先用弱碱性水溶液冲洗石英砂尾矿，即得到对石英砂尾矿的加工提纯产品。
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金属尾矿再利用制备高纯石英砂
除了高岭土尾矿、石英尾矿再利用制备高纯石英砂之外，有些金属尾矿也可以用来尝试制备高纯石英砂。如石英脉型金矿是河南省主要的金矿矿床类型之一，相关矿山尾矿的主要成分是石英。尾矿中石英的含量高，且量大，具有回收石英精矿的资源基础。通过相关的工艺技术，可以回收金矿山尾矿中的石英。王江飞采用磁选-脱泥-硫酸法工艺流程回收新疆某金矿尾矿中的石英，获得的石英精矿可达到玻璃及陶瓷原料三级品的质量标准；山东省通过技术革新，从石英脉型金尾矿中选出了合格的石英精矿。
铁尾矿中石英与铁矿物连生，石英矿物的包裹体、鲕状结构较少，颗粒较大，可以充分回收利用其中的石英制备高纯石英砂，实现尾矿的高附加值利用。对铁尾矿进行高纯石英砂提取需要物理选矿、化学选矿、粉体表面处理等多种工艺结合，目前主要采用磨矿一弱磁选一强磁选一浮选一整形磨一深加工酸洗处理一表面改性处理工艺，提取的高纯石英砂Si02品位99.9％以上、白度94.0％以上，达到高品质石英砂标准。
小结
由于缺少可利用性评价，从严格意义上我国没有专门生产高纯石英原料的矿山，每年需从他国进口大量高纯石英砂、原料矿石及高端石英制品。除了进一步勘察发掘高纯石英原料矿，有关高纯石英砂的制备技术，相关尾矿再利用制备高纯石英砂的研究值得进一步加强，打破高纯石英砂进口渠道多年来依赖国外的境况。
