中國粉體網訊 長石和石英是地殼中分布最廣的２種造巖礦物，在玻璃陶瓷行業、冶金行業等領域具有廣泛的用途。在全球范圍內，獨立的長石礦床或石英礦床分布較少，長石和石英常常伴生在一起，長石多與石英并存共生，同屬于硅酸鹽礦物，呈架狀結構，具有相似的晶體結構。
石英在提純后可應用于高精尖電子、光學等行業，我國對高純石英需求量很大且基本依靠進口，另外近些年我國優質長石資源日漸減少，因此實現長石和石英的有效分離就顯得尤為重要。
磁選在石英與長石分離中的應用
在分離石英長石時，利用載體磁選技術可以直接將石英與長石有效分離。載體磁選技術主要通過兩種方式實現，一種是目的礦物自身可以通過焙燒或射線等化學方法轉變成磁性成分，通過磁選機運作將其分離；也可以采取將一種磁性相物質添加到目的礦物的懸浮液中，使之與目的礦物相吸附，通過磁選就可以對目的礦物做出下一步的處理。但是一般來說，磁選往往是作為浮選前的預備處理，通過磁選除去一些磁性雜質，能夠簡單提升原料品位，為后續浮選工作做準備。
重選在石英與長石分離中的應用
依靠重選方法直接分離長石石英是無法實現的，一般在浮選分離長石石英流程中可以采取脫泥分級，排除細粒物料對浮選的影響。脫泥工藝一般采用的設備有搖床、旋流器、螺旋溜槽或者采用沉降脫泥的方式進行。
浮選在石英與長石分離中的應用
浮選分離石英和長石是目前比較有效的方法，主要根據石英和長石的表面性質差異進行分離，目前石英長石浮選分離方法主要有氫氟酸法、無氟有酸法、無氟無酸法、無氟少酸法。
氫氟酸法
氫氟酸法，是以氫氟酸為長石的活化劑，采用胺類等陽離子捕收劑，在礦漿pH 值在2~3 的條件下優先選出長石，從而實現石英與長石的浮選分離。
一些學者認為氫氟酸在礦漿中主要起三方面作用：首先，氫氟酸酸破壞了礦漿中石英、長石表面的解離平衡，自由氫離子使平衡向負電荷減少的方向移動，導致石英和長石表面的負電荷減少；其次，氫氟酸在腐蝕硅氧鍵時，長石表面上的 Al-0易斷裂導致Al3+突出，活性增強；另外長石表面的Na+、K+和Al3+離子與溶液中形成的[SiF6]2-絡合物的離子相互作用，形成附著在長石表面的絡合物，使長石表面呈電負性。長石在被氫氟酸腐蝕后，零電點會更低，表面電性更負，而石英到達零電點附近的pH值恰好為2~3，當胺類陽離子捕收劑加入礦漿時會與長石發生靜電吸附，長石得以浮出，實現長石與石英的浮選分離。
氫氟酸法是目前最為成熟的長石和石英分離的方法，能較好地分離石英和長石。但其作用機理仍存在著一些分歧，需繼續進行深入的機理分析。同時由于HF酸價格昂貴，環境危害大，氫氟酸法已不被工業生產接受。
無氟有酸法
無氟有酸法，是指在不添加氫氟酸的條件下，以強酸為調整劑并調節礦漿pH值到2~3，用單一胺類捕收劑或陰陽離子組合捕收劑優先浮出長石，從而實現長石與石英浮選分離的方法。其分離原理主要是依據長石和石英的Zeta電位不同，用強酸調節pH至石英零電點附近，即此時石英表面不帶電，長石表面荷負電，使用陽離子捕收劑或組合捕收劑使長石上浮分離。
目前無氟有酸法是使用最為廣泛的分離方法，且工業應用較為成熟。目前主要集中在藥劑的研究等方面，包括調整劑與陰陽離子組合捕收劑等。由于無氟有酸法是在強酸性條件下進行分選，對設備腐蝕問題嚴重，同時含酸廢水的處理也是工業生產中的一大問題。因此無氟無酸法成為目前科研人員研究的重點。
無氟無酸法
無氟無酸法，即不添加氟化物和酸，在中性、弱堿性或強堿性的礦漿體系下添加單一或者陰陽離子組合捕收劑將長石和石英進行浮選分離。但研究人員發現，在中性或弱堿性介質中，長石表面荷負電，僅加入陰離子捕收劑時，荷負電的長石表面會與加入的陰離子捕收劑間產生靜電排斥力，阻礙陰離子捕收劑的靠近，掩蓋了長石表面Al3+(s)的活性，導致浮選性能很差。因而目前無氟無酸法常采用陰陽離子組合捕收劑進行長石石英的浮選分離。
目前，研究的難點與熱點主要集中在陰陽離子組合捕收劑的設計與開發、調整劑的開發、金屬離子活化等方面。但無氟無酸法的研究還只停留在實驗室階段。
無氟少酸法
無氟無酸法分離效果不是十分穩定，研究人員將目光轉向無氟少酸法嘗試對石英長石進行分離，無氟少酸法的原理與無氟有酸法類似。林東等以江西某鉭鈮礦尾礦為原料，將草酸作為調整劑、六偏磷酸鈉作為抑制劑、十二胺以及石油磺酸鈉作為陰陽離子捕收劑，通過浮選工藝成功獲得Na2O與K2O含量為11.45%的長石精礦以及含量為92.12%的石英精礦，可以用作市場制造玻璃的原料。
結語
另外，近年來，許多研究者提出可通過其他方法(如擦洗、微波技術、煅燒水淬技術、超聲等) 擴大長石與石英的可浮性差異，以增強長石與石英的分離效果，但還需要較長的研究周期。總而言之，分離長石、石英最有效的方法是浮選法，其中傳統且最有效的氫氟酸法因其繁雜的處理工藝、昂貴的價格逐漸被市場淘汰，目前市場應用最廣泛的方法為無氟有酸法，但仍然有局限性，強酸的浮選環境使浮選機易被腐蝕，無氟無酸法成為近些年分離石英長石的新熱點。
參考來源：
張子韓等.石英-長石的浮選分離工藝研究進展
李愛民.我國石英與長石浮選分離的研究進展
（中國粉體網編輯整理/初末）
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