石英与长石分离难点及技术情况
石英是一种由氧原子和硅原子组成的连续四面体结构的矿物,每个氧原子由两个四面体共享,形成无限延伸的架状结构。
长石与石英同属于架状硅酸盐矿物,两者的晶体结构相似,不同之处在于长石是石英结构中1/4的Si4+被Al3+所取代,形成由AlO45-和SiO44-共角的四面体长石晶格,它们连接在无限的三维结构中。而在被取代的相应四面体构造单元中需引进K+、Na+等碱金属离子来补偿Al3+替代Si4+所造成的电价的不平衡。
相似的晶体结构和相近的化学组成,使得长石与石英的密度、硬度等物化性质相近,较难通过重选、磁选、擦洗、分级等方法进行分离。
浮选法是长石与石英分选可行性最高的方法,其机理是基于长石与石英的表面性质差异,在适宜的浮选条件下,添加单一阳离子捕收剂或阴阳离子组合捕收剂,以实现长石与石英分离。但二者相似的晶体结构和化学组成,使得长石与石英的荷电类型和荷电量基本相同,导致以静电吸附为主的胺类等阳离子捕收剂在长石与石英上的吸附无选择性。胺类等阳离子捕收剂在捕收长石的同时也会捕收石英,两者的浮选分离困难。