石英与长英质矿物混合体的分离方法

摘要

本发明公开了一种石英与长英质矿物混合体的分离方法，其方法包括以下步骤：通过电磁法去除伴生矿中的磁性矿物，保留无磁性矿物样；通过浮选法去除矿样中比重小于石英的矿物；通过酸溶法去除能溶解于酸的伴生矿物；在双目镜下净出长英质矿物混合体；在双目镜下净出长英质矿物混合体之前还包括一通过重液法进行分离的步骤，该步骤分离出与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体。本发明方法提高了石英的提纯度，极大的减少了人工双目镜下分离的耗时量，提高了工作效率和石英的利用率，所用的重液还可以回收重复使用，降低了成本，减少了对环境的污染。

说明书

技术领域

本发明涉及地质重砂单矿物分选的方法，更具体地涉及一种石英与长英质矿物混合体的分离方法。

背景技术

石英矿样颗粒中常常含有长石、云母、金红石、硅线石、电气石、方解石、白云石、绿泥石、阳起石、赤铁矿、钛铁矿等包体、长英质矿物混合体，有时会有液体或气体包体伴生。人工重砂分离就是将所需单矿物从其伴生矿物中提取出来高纯度的单矿物，为深入研究岩层、岩体、成岩成矿条件等提供依据。人工重砂分离技术是根据所需单矿物的物理性质、化学性质有针对性的剔除伴生矿物所使用的方法。石英的物理性质为：晶形：低温石英属三方晶系、高温石英属六方晶系沿1010呈柱状晶体，柱面上常有横纹，两端有菱面1011和0111，如果晶体两组菱面均匀发育，形成六方双锥。在矿砂中晶体少见，多呈棱角状或浑圆状不规则颗粒，偶尔呈晶簇状或放射状集合体，有各种不同形状的双晶；无解理。颜色：纯石英晶体无色，含有杂质的为乳白色、黄色、玫瑰色、烟褐色、紫色；纯石英粉末为白色。性脆，硬度为7，比重2.65～2.66g/cm³；光泽：玻璃光泽，有时为油脂光泽；断口：贝状或刺状；磁性：无；石英的化学性质：不溶于酸(氢氟酸除外)。目前常用的石英单矿物分离方法步骤是：淘样、电磁分离、浮选法分离、酸溶法分离、人工双目镜下分离，这种方法的不足之处是：与石英比重相近的伴生矿物长英质矿物不能通过淘样、电磁分离、浮选法分离、酸溶法分离出来，只能通过人工双目镜下分离出来，而石英晶形与长英质矿物的混合体相似，仅石英颜色有无色、乳白、黄色、玫瑰色、烟褐色、紫色六种，实际辨认困难，矿样的粒径在40～100目之间，镜下逐一分离，耗时特长(分离10g石英最小耗时20小时)，工作效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种石英与长英质矿物混合体的分离方法，该方法采用重液分离法，在进行人工双目镜分离之前就将与石英比重相近的长英质矿物的混合体分离出来，提高了石英的纯度，极大的减少了人工双目镜下分离的耗时量。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案，一种石英与长英质矿物混合体的分离方法，包括以下步骤：

1、通过电磁法去除伴生矿中的磁性矿物，保留无磁性矿物样；

2、通过浮选法去除矿样中比重小于石英的长石、云母等矿物；

3、通过酸溶法去除能溶解于酸的伴生矿物；

4、在双目镜下净出长英质矿物混合体；

在步骤(3)与步骤(4)之间还包括一通过重液法分离的步骤，该步骤分离出与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体。

所述重液法是通过配置至少一种稍大于和至少一种稍小于石英比重的重液，将与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体分离。

采用重液法分离与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体时，具体包括如下步骤：

(A)、用三溴甲烷和N，N-二甲基甲酰胺配制折光率为1.580的重液；

(B)、将矿样全部浸入重液中，分离出石英和长英质矿物混合体轻矿样；

(C)、调整经过步骤(B)使用后的重液的折光率为1.578，将分离出的石英和长英质矿物混合体轻矿样浸入该重液，沉在下层的重矿样为提纯的石英；

(D)、用乙醇冲洗净经过步骤(C)后的提纯石英和长英质矿物混合体轻矿样；

(E)、回收经过步骤(D)后混有乙醇的重液。

优选的所述步骤(E)中回收经过步骤(D)后混有乙醇的重液，是在混有乙醇的重液中加入3倍体积混有乙醇的重液的水，摇匀、密闭静置24小时，用分液漏斗分出沉在下层的重液。

优选的所述步骤(A)中配制重液的方法是在量杯中，注入100毫升三溴甲烷，用滴管滴入数滴N，N-二甲基甲酰胺，用玻璃棒搅匀，用滴管滴两滴到折光仪的测试台上测该混合液的折光率，使其达到与矿样对应的值。

在所述步骤1中，电磁法中的电流值优选为2-4A，载有矿样的玻璃板离磁极的距离为0.2厘米。

在所述步骤2中，浮选法优选采用下述方法：

(1)用月桂胺、盐酸和水配制收捕剂，月桂胺、盐酸、水的体积比为1∶1∶98；

(2)将无磁性矿物样放入浮选机的浮选槽，注入36摄氏度的水，置于浮选机上；

(3)打开浮选机，滴入2～3ml氢氟酸和3～4ml步骤(1)配制的收捕剂溶液，比重小于石英的矿物流出，含有石英的重矿样留在浮选槽中。

所述步骤3酸溶法中用到的酸溶解液优选盐酸的水溶解液或硝酸的水溶解液，盐酸与水的体积比为1∶1，硝酸与水的体积比为1∶1。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过采用重液分离法，分离出了与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体，极大的减少了人工双目镜下分离的耗时量，提高了工作效率和石英的利用率，工作效率提高10倍，分离纯度为95～99％，同时所使用的重液可回收重复使用，降低了成本，减少了对环境的污染。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细描述。

本发明在人工双目镜分离之前增加了重液分离过程，克服了人工耗时量大的弊病，通过重液分离，将与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体分离出。原理为：将矿物置于液体中，如果矿物比重小于液体，矿物浮在液体表面，如果矿物的比重大于液体就下沉到液体的底部，当二者比重相等时，矿物在液体中呈悬浮液状态。配制适当的重液，用三溴甲烷、N，N-二甲基甲酰胺配制出比重为2.5～2.66g/cm³，其折光率在1.577～1.580。可使石英的提纯度达95％～99％，极大的减少了人工双目镜下分离的耗时量，曾经做过统计，以分离10g石英单矿物为例，用未改进的分离技术，最小耗时20小时，用重液分离法最大耗时2小时；提高了石英的利用率，人工双目镜下分离，矿物粒径40～100目，改进后粒径为40～200目；同时重液可以回收重复使用。

下面对本发明石英与长英质矿物混合体的分离方法的具体过程描述如下：

(一)通过电磁法去除伴生矿中的磁性矿物，保留无磁性矿物样：

打开电磁仪电源开关，设置电流值2～4A，将矿样均匀的摊薄在磨砂玻璃板上，踩控制开关，移动玻璃板接近电磁，离磁极约0.2cm左右匀速移动，使磁极成面状依次匀速扫过玻璃板，磁极吸附的磁性矿物在脚松开控制开关的瞬间落入磁极下方的容器中，留在玻璃板上的为无磁性矿物。磁性矿样标记后保存到样品袋中备检，保留无磁性矿物样。

(二)通过浮选法去除矿样中比重小于石英的矿物：

配制收捕剂：月桂胺、盐酸、水的体积比为1∶1∶98，氢氟酸作为活化剂；将无磁性矿物样放入浮选机的浮选槽，注入36摄氏度的水，置于浮选机上；打开浮选机的电源开关和气阀，滴入2～3ml氢氟酸和3～4ml收捕剂溶液，浮选机的旋转使比重小于石英的长石、云母等矿物随水流出，流到下方的容器中。重矿样留在浮选槽中，用净水冲洗3遍，用电炉烘干。轻矿物样冲洗净，烘干、标记后保存到样品袋中备检。

(三)通过酸溶法去除能溶解于酸的伴生矿物：

根据石英不溶于酸(氢氟酸除外)的化学性质，利用硝酸或盐酸的水溶解液溶解伴生矿中的硫化物和碳酸盐等矿物。其体积配比分别为盐酸∶水＝1∶1、硝酸∶水＝1∶1。

(四)通过重液分离法，将与石英比重接近的伴生矿物长英质矿物混合体：

重液分离原理：各种矿物的比重不同，把矿物置于一定的比重液中，若矿物的比重大于重液的比重，则矿物下沉；若矿物小于重液的比重，则浮于重液的上层；若矿物的比重等于重液，则形成悬浊液。据此，选用一系列的不同比重的重液，可以配制出不同参数的重液，就可将不同比重的矿物分开；重液的比重同折光率成正比关系，测出重液的折光率就能间接的得出其比重。

配制重液的原则：浮选后的重矿物样烘干后用双目镜镜鉴，若含炭质，则重液的折光率调为1.577；若矿物样不蚀变，折光率调到1.578；若矿样蚀变，蚀变成绢云母，比重略大于石英，折光率调为1.580。

首先配制重液：在量杯中，注入100毫升三溴甲烷，用滴管滴入数滴N，N-二甲基甲酰胺，用玻璃棒搅匀，用滴管滴两滴到折光仪的测试台上测重液的折光率，使其达到与矿样对应的值1.580；其次在长颈漏斗的下端套10cm的透明胶管，下端夹一个夹钳，置长颈漏斗于支架，短颈漏斗上放一张叠好的过滤纸；其次注重液于长颈漏斗，加入矿样于长颈漏斗中，搅拌矿样，使其全部浸入重液之中，此时，轻重矿物开始上下分离，静置，待其充分沉淀后，分层明显后，短颈漏斗插入配制重液的量杯中，松开漏斗胶管的夹钳，使重矿物和部分重液流入短颈漏斗的过滤纸内，再把轻矿物和重液流入短颈漏斗的另一张叠好的过滤纸的中。重矿物为比重大于石英的矿物，单独放置。轻矿样为石英和长英质混合体轻矿物样。重液回收重复使用；然后用上一步回收的重液，调整其折光率达到1.578，注入长颈漏斗将轻矿物放入重液中搅匀，静置、充分沉淀，沉在下层的重矿物为提纯的石英；最后置重液回收瓶于短颈漏斗下方，用乙醇冲洗经重液的矿物，石英烘干称重。其余矿物样置矿物袋中备检。

(五)在双目镜下净出长英质矿物混合体：

将烘干的石英均匀的摊薄在平玻璃板上，用细铜针在双目镜下净出长英质矿物混合体，分离10克的石英，耗时2小时。

回收重液时：冲洗矿物前短颈漏斗滤出的重液可以直接回收到重液瓶中，冲洗矿物时混有乙醇的重液，加入3倍混有乙醇的重液的水，摇匀、密闭静置24小时，乙醇与水混合，重液沉在下层，用分液漏斗分开即可。避光保存。

通过该方法分离出的石英纯度一般为95～99％。石英提纯粒径扩展到200目。

随后用现有的分离方法，分离同样的矿样，分离出10克的石英，最少耗时20小时，石英提纯粒径最大为100目。