選礦過程中二氧化硅含量控制在什么范圍最合理?這個(gè)問題沒有統(tǒng)一答案,關(guān)鍵在于礦石種類和加工目標(biāo)。鐵礦石選礦時(shí),二氧化硅含量通??刂圃?%-10%能平衡冶煉效率與能耗,銅礦則可能放寬至15%左右。石英砂提純反而需要刻意保留高純度二氧化硅,這種情況下含量可達(dá)99%以上。
不同礦石類型對雜質(zhì)含量的耐受度差異顯著。以鋁土礦為例,二氧化硅超過7%會導(dǎo)致拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的堿耗激增,這時(shí)候必須通過選礦將含量壓到5%以下。金礦浮選時(shí)卻需要保留適量二氧化硅作為載體礦物,這種情況保持12-18%反而能提升回收率。地質(zhì)成因直接影響原礦硅含量,沉積型礦床常比熱液型礦床含更多石英成分。
選礦工藝選擇直接決定二氧化硅處理策略。磁選廠處理赤鐵礦時(shí),采用階段磨礦能有效分離石英脈石,這時(shí)候?qū)⒑繅旱?%以下比較經(jīng)濟(jì)。浮選銅礦采用組合抑制劑,允許硅酸鹽礦物適度留存,既能降低藥劑成本又可避免過粉碎。重選流程對粒度敏感,保留部分粗粒二氧化硅反而有利于分層,這種工藝條件下15%左右的含量可能更合理。
二氧化硅含量越高越好嗎?顯然不是。玻璃原料需要99%以上純度,但煉鋼用鐵精粉超標(biāo)1%就會導(dǎo)致高爐渣量增加20%。反過來說,某些耐火材料生產(chǎn)需要精準(zhǔn)控制硅鋁比,這時(shí)候必須保留特定含量的二氧化硅。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)需要綜合考量,電力成本高的地區(qū)可能選擇放寬硅含量標(biāo)準(zhǔn)來降低磨礦能耗。
現(xiàn)代選礦廠普遍采用在線分析儀動(dòng)態(tài)調(diào)控流程。X射線熒光光譜儀能實(shí)時(shí)監(jiān)測皮帶上的硅元素含量,通過DCS系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)藥劑添加量和分選參數(shù)。這種智能控制使二氧化硅含量波動(dòng)范圍縮小到±0.5%,既保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,又實(shí)現(xiàn)噸礦加工成本下降3-5元。選礦工程師現(xiàn)在更關(guān)注硅元素賦存狀態(tài),嵌布粒度小于20微米的石英需要更精細(xì)的分離工藝。