含铁杂质的存在大大降低了石英砂的使用价值，影响了产品质量。比如在玻璃生产中，含铁杂质会对玻璃的生产和质量造成很大的危害，特别是对玻璃熔化过程中的热力学性质和成品玻璃的透光率。因此，在生产过程中提高石英砂的品位，降低铁的含量是非常重要的。在实际生产中，通过水洗原料，再通过机械擦洗、磁选、浮选、超声波清洗、酸浸等工艺去除石英砂中的铁元素，提高石英砂的使用价值。

一、机械擦洗除铁

机械擦洗是借助机械外力和沙粒间的碰撞摩擦，去除石英砂表面的薄膜铁和附着在石英砂表面的含铁矿物。目前擦洗技术主要是棒摩擦擦洗和机械擦洗。至于机械擦洗，一般认为影响擦洗效果的主要因素是擦洗机的结构特点和配置形式，其次是工艺因素，包括擦洗时间和擦洗浓度。机械擦洗的效率随着纸浆浓度的增加而增加，因为增加纸浆浓度可以增加颗粒之间碰撞的概率。

研究表明，砂洗浓度在50% ~ 60%之间时效果最佳。原则上，洗涤时间应以最初的产品质量要求为准，不宜过长，因为时间过长会增加设备磨损，增加能耗，增加选矿提纯成本。如果采用高效、强力的化学药剂擦洗，并采用合适的工艺和设备，棒条摩擦擦洗的效果会更好，因为化学药剂可以增加杂质矿物与应时颗粒的电斥力，增强杂质矿物与应时颗粒的分离效果。有些原矿+0.3mm？上述石英砂经棒式摩擦洗涤试验，Fe2O3由0.19%降至0.10%，铁的去除率达到47.4%。

与其他除铁工艺相比，该LT工艺具有以下特点:1)产品质量好，能满足浮法玻璃对优质硅砂的质量要求；2)产量高。目前一些小规模的生产企业和加工企业多采用这种方法除铁，因为成本低，操作简单，但除铁率相对较低。

二、磁选除铁

石英砂中的主要矿物& mdash应时是一种抗磁性物质，在磁场中不能被磁化。石英砂中含铁的杂质矿物，如赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、针铁矿等，多为可在磁场中磁化的磁性物质。在磁选过程中，利用这种性质的差异，通过磁选将这些含铁杂质矿物从石英砂中除去。为了除去含铁矿物，使磁性矿物与非磁性矿物分离，作用在磁性矿物上的磁力必须满足以下条件:作用在磁性矿物上的磁力大于作用在磁性矿物上的所有机械力的合力。

磁选分为干选和湿选。以海南宜昌石英砂矿生产工艺为例，通过干选和湿选的对比，说明湿式强磁选存在磁选机电耗大、介质易磨损、生产用水量大、运行维护费用高等缺陷。干法磁选工艺操作简单，运行维护费用低于湿法磁选工艺。

在磁选过程中，湿式强磁选机可以最大限度地去除赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物，包括共生颗粒。一般来说，以弱磁性杂质矿物为主的石英砂，在10000奥斯特以上就可以用湿式强磁选机来选。对于以磁铁矿为主要杂质的强磁性矿物，最好使用弱磁机或中磁机进行精选。生产中，采用湿式强磁选机可获得Fe2O3含量为0.036%的优质石英砂精矿。湿式强磁选机的除铁效果受给料量、冲洗水量、磁场强度等参数的影响，其中磁场强度的影响最大。另外，磁选次数越多，石英砂的粒度越细，除铁效果越好。

第三，超声波除铁

超声波是一种通过介质传播的高频(频率大于20000Hz)声波。它具有机械能，在传播过程中会与介质相互作用，产生机械效应、热效应和空空穴效应。当超声波在水中(或溶液中)发射时，会产生许多压缩和膨胀的区域，导致无数微气泡的形成和破裂(空发泡气泡)，称为空发泡现象。在空过程中，液体内部压力突然发生变化，并伴有冲击波，其压力可达几千到几万个大气压。在这种冲击波的作用下，附着在颗粒表面的含铁杂质从颗粒表面脱落，进入液相，从而达到除铁的目的。

超声波除铁主要是去除颗粒表面的亚生铁膜(即& ldquo薄膜铁& rdquo)。铁膜结合牢固，选矿用的机械擦洗法无法分离。超声波技术用于处理含有& ldquo薄膜铁& rdquo天然硅砂具有时间短、效率高的特点。当处理时间为10min时，除铁率一般可达46% ~ 70%。使用超声波除铁时，应注意及时清除废液，防止因二次附着而降低除铁效果。超声波清洗与化学药剂(分散剂)相结合，除铁率可提高5% ~ 30%。超声波强化作用的主要原因是空的存在不仅有助于药剂的分散，增加其与矿物颗粒表面相互作用的几率，而且有助于药剂在颗粒表面的溶解和分散。使用超声波除铁时，矿浆浓度不宜过高。浓度过高时，过多的脱附杂质不能及时排出，会重新吸附在颗粒表面，降低除铁效果。超声波的强度对石英砂的除铁效果也有一定的影响。超声波强度越强，除铁效率越高。

与机械擦洗相比，超声波除铁法不仅能除去矿物表面的杂质，还能除去颗粒解理间隙处的杂质，因此其除铁效果更好。对于硅砂这种廉价资源来说，超声波除铁还是很贵的。在大型选矿厂应用仍有困难，但在那些要求高纯度、低消耗的生产领域使用是可能的。

四。浮选除铁

浮选主要用于分离石英砂中的长石，也可用于去除石英砂中的云母、次生生铁等粘土矿物。最典型的工艺是使用氢氟酸作为活化剂，在强酸(pH？2 ~ 3)采用胺类阳离子捕收剂浮选。在铁浮选中，NaOH可以用来抑制金属离子活化的应时。在浮选长石、云母等粘土矿物时，H2SO4不仅能在被浮选的长石表面产生局部吸附，降低表面的负龟性，还能活化长石和云母。

浮选方法可分为三种:

第一种方法是氟酸法。该方法因其浮选效果好、易于控制、指标稳定而得到广泛应用。然而，氟离子对土地的侵蚀作用和对周统生态环境的破坏是巨大的。

第二种方法是无氟无酸。该方法最大的优点是避免了使用对环境有破坏作用的氟离子，生产指标稳定，但强酸对选矿设备的腐蚀作用不容忽视。对浮选设备要求高。

第三种方法是无氟无酸。在自然pH条件下，通过阴阳离子捕收剂的合理配置，创造独特的高浓度矿浆浮选环境，达到优先浮选杂质矿物的目的。但这种方法对原砂处理和泥浆环境要求严格，生产中不易控制，所以目前没有得到广泛应用。浮选对重矿物除铁有良好的效果。美国硅砂选矿厂在酸性条件下，用石油磺酸钠和煤油作捕收剂，使黑云母和含铁矿石分离，Fe2O3含量由0.12% ~ 0.18%降至0.06% ~ 0.065%。浮选除铁工艺简单，成本低，效果好。这一工艺对扩大我国石英砂资源的利用范围起到了积极的作用。

5.酸浸除铁

酸浸铁是基于应时不溶于酸(HF除外)，含铁杂质矿物可被酸溶解的特性，从而达到去除石英砂中铁矿物的目的。酸浸不仅能去除石英砂中的铁矿物，而且对应时中的非金属杂质矿物也有很好的去除效果。

浮选后，应时颗粒中的有害成分以斑点或包裹体的形式结合在表面上。要除去这部分杂质，必须进行酸浸。酸浸中常用的酸包括硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸。上述酸对去除铁、铝和镁都有效。发现盐酸比硫酸除铁效果好。在石英砂巾中，由于有害成分以矿物集合体而非纯矿物形态存在，混合酸浸的效果优于单一酸浸。各种酸的配比和加入顺序对杂质矿物的去除也有很大影响。酸浓度要合适，酸浓度太低，耗时长，产量低，除杂效果不好；如果酸浓度过高，不仅会增加成本，加剧设备腐蚀，还会降低二氧化硅的产量。酸浸温度对应时中杂质的去除率有很大影响。温度越低，反应速度越慢，反应时间越长。温度越高，酸挥发越快，从而增加了酸的用量。此外，酸浸时间、矿物粒度和矿浆搅拌都会影响去除效果。当第一次酸浸后产品中杂质含量达不到要求时，可进行第二次酸浸和多次酸浸，直至杂质铁含量达到要求。

一般来说，使用硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸价格昂贵，对环境影响大。外国学者F & middotGrio等人使用草酸作为浸出剂来去除石英砂矿物中的铁。在这种方法中，皮革酸与矿物颗粒表面的Fe3+反应生成络合物，然后溶于水进行除铁。然而，在这种情况下，铁的溶解机制与无机酸不同。用草酸除铁的优点是浸出时形成可溶性络合物(如草酸铁(III)络合物阴离子)，在微生物和阳光的作用下可分解。另外，用草酸除铁对矿石粒度有一定要求。通常，需要将矿石研磨至平均粒度约为20um。h以上，除铁率可达80% ~ 100%。酸浸后，二氧化硅的纯度可达99.99%，铁的含量

不及物动词生物除铁

利用微生物去除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁是一种新开发的除铁技术，目前处于实验室和小试研究阶段。根据国外的研究结果，黑曲霉、梨形青霉、假单胞菌、芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸乳球菌等微生物对应时表面氧化铁的浸出取得了良好的效果。其中黑曲霉对铁的浸出效果最好，Fe2O3去除率最高可达88.8%，石英砂中Fe2O3品位最低可达0.008%。还发现细菌和霉菌的预培养培养液浸铁效果较好。厌氧菌分解铁的速度比好氧菌慢。不同氧化铁矿物的细菌浸出敏感性不同。从褐铁矿中溶解铁比从针铁矿中溶解铁慢，但比从赤铁矿中溶解铁快得多。值得指出的是，浸出后的最终铁含量与浸出前的初始铁含量无关，而与铁在矿物原料中的存在形式有关。只有不在矿物晶格中的铁才能用这种方法除去。