我國(guó)作為礦產(chǎn)資源大國(guó)，在金屬礦開(kāi)采與選別過(guò)程中產(chǎn)生了大量尾礦，其中高嶺土尾礦、鎢尾礦、鋰尾礦等各類尾礦中蘊(yùn)藏著豐富的石英資源。這些尾礦不僅占據(jù)大量土地、帶來(lái)環(huán)境壓力，其蘊(yùn)含的石英礦物更因高SiO_{2含量及潛在工業(yè)價(jià)值，成為資源循環(huán)利用的重要方向。本文聚焦不同類型尾礦中石英的賦存特征與提純技術(shù)，綜述近年來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的研究成果與應(yīng)用進(jìn)展，以期為尾礦資源化高效利用提供參考。}

01

高嶺土尾礦：石英高效提純的典型范式

我國(guó)高嶺土資源豐富，儲(chǔ)量達(dá)75239.66萬(wàn)噸，高嶺土伴生型石英砂廣泛存在于我國(guó)福建漳州、江西宜春、廣西北海等地，是除石英巖礦、風(fēng)積型石英砂、海相沉積型石英砂外重要的玻璃硅質(zhì)原料。

代雷孟等針對(duì)廣東某高嶺土尾礦中0.6～8mm粒級(jí)樣品，采用“陶瓷球磨礦—分級(jí)—3段磁選”物理方法提純處理，獲得的磁選精砂產(chǎn)率為66.1%，SiO₂含量為99.65%、Al₂O₃含量為0.12%，F(xiàn)e₂O₃含量為0.0092%，滿足Fe₂O₃含量小于0.01%的低鐵石英砂質(zhì)量要求。采用“陶瓷球磨礦—分級(jí)—2段磁選—酸浸”化學(xué)方法提純處理，在HF用量20kg/t，草酸用量30kg/t條件下，酸浸精砂Fe₂O₃含量0.0071%，可制備滿足Fe₂O₃含量小于0.0080%的低鐵石英砂質(zhì)量要求。

胡廷海等對(duì)廣西某高嶺土尾礦進(jìn)行擦洗、磨礦、分級(jí)、強(qiáng)磁選和浮選獲得Fe₂O₃含量為74μg/g、SiO₂品位為99.89%、SiO₂回收率為94.61%的石英砂。

02

鎢尾礦：多礦物協(xié)同回收的技術(shù)突破

市場(chǎng)上對(duì)石英的要求較高，通常石英的SiO₂品位需>95%才能具有經(jīng)濟(jì)效益，因此在鎢尾礦中分選石英時(shí)通常需要預(yù)處理和充分提純。

多數(shù)選礦廠采用反浮選工藝回收石英，趙偉康團(tuán)隊(duì)對(duì)江西某黑鎢尾礦采用“磨礦-磁選-反/正浮選”工藝，通過(guò)調(diào)控磁選機(jī)脈動(dòng)沖次，以十二胺為捕收劑進(jìn)行正浮選及反浮選，最終獲得SiO₂品位98.92%的石英精礦。

孔建軍團(tuán)隊(duì)則采用“磨礦-磁選-脫泥-浮選”無(wú)氟少酸工藝，通過(guò)YF-1捕收劑浮選云母、Ba2+活化石英、YF-2抑制長(zhǎng)石，實(shí)現(xiàn)石英（SiO₂品位99.2%）、長(zhǎng)石（K₂O+Na₂O含量13.16%）及云母的高效分選。

孫寧團(tuán)隊(duì)利用陰陽(yáng)離子組合捕收劑TB-1/TB-2脫除云母，再通過(guò)TY-1抑制長(zhǎng)石、TH-1活化石英，獲得SiO₂品位98.51%的石英產(chǎn)品及高鉀鈉長(zhǎng)石精礦，凸顯了藥劑制度優(yōu)化對(duì)多礦物綜合回收的關(guān)鍵作用。

范仕清等，對(duì)該尾礦進(jìn)行了磁選除鐵、沉降脫泥、浮選初步脫鋁硅礦物、再磨解離脫泥、浮選再脫除鋁硅礦物，最終得到SiO₂品位99.50%，總回收率23.27%的石英精礦，實(shí)現(xiàn)了鎢尾礦中的石英提純回收，最終的石英產(chǎn)品可用來(lái)制作人造石英石板材。

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鋰系尾礦：新能源產(chǎn)業(yè)的配套資源開(kāi)發(fā)

在偉晶巖型鋰輝石選礦中，75%的尾礦成分為石英與長(zhǎng)石。蔣朋等以川西鋰輝石尾礦為對(duì)象，采用H₂SO₄調(diào)節(jié)pH、Na₂SiF₆抑制長(zhǎng)石、CY-501捕收劑浮選，經(jīng)1粗1掃2精流程獲得SiO₂品位96.64%的石英精礦，滿足平板玻璃及器皿玻璃原料標(biāo)準(zhǔn)。

直接浮選開(kāi)路試驗(yàn)流程

鋰被廣泛應(yīng)用于新能源、航空航天等領(lǐng)域，鋰云母是我國(guó)提煉鋰的主要礦物原料，我國(guó)每年產(chǎn)生的鋰云母尾礦超1200噸。向丞睿團(tuán)隊(duì)通過(guò)“篩分-磁選-擦洗-浮選-酸浸”工藝，使SiO₂含量從73.75%提升至99.90%，Fe₂O₃含量降至87.21μg/g，達(dá)到光伏玻璃用砂標(biāo)準(zhǔn)，為鋰產(chǎn)業(yè)尾礦的高值化利用開(kāi)辟了新路徑。

鋰云母尾礦提純制備高純石英砂技術(shù)路線

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其他金屬尾礦：石英資源的多元化利用

石墨尾礦：面臨殘留藥劑與雜質(zhì)處理難題，凱盛石墨碳材料公司通過(guò)“浮選—兩次煅燒—兩次酸浸”工藝，從尾礦中提取純度99.5%-99.95%的石英顆粒，突破了高附加值利用瓶頸。

鉬尾礦：劉佳團(tuán)隊(duì)采用堿法浮選獲得SiO₂含量98.14%的石英精礦；秦傳明團(tuán)隊(duì)通過(guò)預(yù)篩分、磁選及兩段浮選，實(shí)現(xiàn)石英（SiO₂品位96.63%）與長(zhǎng)石的高效分離，但細(xì)粒分選效率低、藥劑選擇性不足等問(wèn)題仍待解決。

不同地區(qū)鉬尾礦的主要化學(xué)成分

鐵尾礦與黃金尾礦：鐵尾礦通過(guò)“磨礦—磁選—浮選—酸洗—改性”工藝可制備SiO₂品位超99.9%的高純石英砂；河南、新疆等地黃金尾礦經(jīng)磁選-脫泥-酸浸等工藝，回收的石英精礦達(dá)到玻璃、陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了脈型金礦尾礦的資源再利用。

05

小結(jié)

當(dāng)前尾礦石英提純技術(shù)雖已取得顯著進(jìn)展，但仍面臨細(xì)粒礦物解離不充分、藥劑污染及復(fù)雜礦相體系分離效率低等挑戰(zhàn)。

未來(lái)研究需聚焦三大方向：一是開(kāi)發(fā)綠色工藝，推廣無(wú)氟少酸浮選、生物浸出等環(huán)境友好型技術(shù)，降低化學(xué)藥劑消耗與污染風(fēng)險(xiǎn)；二是引入智能分選技術(shù)，通過(guò)AI視覺(jué)識(shí)別、超導(dǎo)磁選等智能化裝備提升微細(xì)粒礦物分選精度；三是強(qiáng)化全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，結(jié)合玻璃、光伏、半導(dǎo)體等下游需求，構(gòu)建“尾礦預(yù)處理—高純石英制備—高值產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”一體化產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)尾礦資源從“被動(dòng)處理”向“主動(dòng)利用”轉(zhuǎn)型。

我國(guó)尾礦石英資源的高效利用，既是解決礦業(yè)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵舉措，也是緩解硅質(zhì)原料短缺的戰(zhàn)略選擇。通過(guò)工藝創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，有望將尾礦“包袱”轉(zhuǎn)化為綠色發(fā)展“資源庫(kù)”，為“雙碳”目標(biāo)下的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要支撐。

參考來(lái)源：

代雷孟等.高嶺土尾礦制備光伏玻璃用低鐵石英砂選礦試驗(yàn)研究

李柯等.尾礦制備相變材料研究進(jìn)展

向丞睿等.江西某鋰云母尾礦制備高純石英砂試驗(yàn)研究

申暢等.鉬尾礦綜合利用研究進(jìn)展

賴才書等.某選硫尾礦回收明礬石和石英試驗(yàn)研究

中國(guó)粉體網(wǎng).只要功夫深，尾礦變“高純石英砂”就成真

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局；凱盛科技