中国粉体网讯  长石和石英作为地壳中普遍存在且储量丰富的矿物，在多个领域发挥着关键作用。长石是长石族矿物的总称，是地壳中分布最广的硅酸盐矿物，主要化学成分包括钾、钠等碱金属元素和钙、钡等碱土金属元素，长石的类型和主要成分由骨架中所含金属阳离子决定，如钾长石、钠长石、钙长石等，应用领域广泛，既可用于玻璃和陶瓷的制造，也可作为染料、填料等多种用途的重要原材料。

石英是一种坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐矿物，作为一种重要的战略矿产资源，广泛应用于玻璃制造、军事装备、半导体技术以及太阳能产业等众多高科技领域，具有不可或缺的价值与潜力。

长石和石英同属于架状硅酸盐矿物类别，均以硅氧四面体为基本结构单元，因此在晶体结构上存在高度的相似性。长石主要由铝、钠、钾或钙等元素组成，而石英主要成分为二氧化硅。尽管成分有所不同，但由于两者在晶体结构及表面特性接近，使得传统的物理或化学方法难以实现二者的有效分离。石英与长石分离的问题一直是国内外学者研究的热点，基于表面化学性质差异的浮选法是目前应用最为广泛且高效的选矿方法，选择合适的浮选药剂是关键。目前石英长石浮选分离方法主要有氢氟酸法、无氟有酸法、无氟无酸法、无氟少酸法。

氢氟酸法

氢氟酸法是在强酸性介质中，以氢氟酸为活化剂，采用胺类阳离子捕收剂优先捕收长石的一种比较传统的分离长石与石英的方法。一些学者认为氢氟酸在矿浆中主要起三方面作用：首先，氢氟酸酸破坏了矿浆中石英、长石表面的解离平衡，自由氢离子使平衡向负电荷减少的方向移动，导致石英和长石表面的负电荷减少；其次，氢氟酸在腐蚀硅氧键时，长石表面上的Al-O易断裂导致Al3+突出，活性增强；另外长石表面的Na+、K+和Al3+离子与溶液中形成的[SiF6]2-络合物的离子相互作用，形成附着在长石表面的络合物，使长石表面呈电负性。长石在被氢氟酸腐蚀后，零电点会更低，表面电性更负，而石英到达零电点附近的pH值恰好为2～3，当胺类阳离子捕收剂加入矿浆时会与长石发生静电吸附，长石得以浮出，实现长石和石英分离。

无氟有酸法

由于“有氟有酸”法分离石英和长石会产生大量含氟废水，严重危害周围环境和人类健康，基于“无氟有酸”的高纯石英浮选方法引起了研究人员的关注。常用的酸包括硫酸、草酸、磷酸、盐酸等。长石的零电点(1.5左右)要低于石英的零电点(2.0左右)，当将石英矿浆的pH通过酸碱调整剂调节至2~3时，石英表面不带电荷，而长石表面带负电荷，添加的阳离子捕收剂首先吸附于呈负电性的长石表面，然后与添加的阴离子捕收剂发生络合反应,附着在长石表面形成共络合物：其具有较强的表面活性，可以大大增强长石的表面疏水性，提高长石的可浮性。因此，在混合酸体系中，长石将优先于石英被浮选分离出来然而,这种分离方法的效果比传统的含氟浮选差通常只能获得石英砂(或长石)产品，不适用于工业规模生产。

无氟无酸法

无氟无酸法主要是在两种介质条件下进行浮选：中性条件和碱性条件。中性介质：学者普遍认为：长石和石英的表面在矿浆pH=6.5～7时全部呈现电负性状态，两种阴阳离子捕收剂添加至合适的比例之后放入矿浆，阴离子捕收剂由于长石表面的Al³⁺微区，会吸附于长石而阳离子捕收剂会由于两者表面均为电负性而发生吸附。长石表面吸附的阴离子捕收剂会转变成阴离子活性位点，进而会再吸附阳离子捕收剂，由此长石表面会有疏水层产生，长石得以优先浮出。

碱性介质：在碱性条件下，矿浆整体pH值为11～12，在这种条件下的长石可浮性相比于石英来说很弱，从而石英优先浮出。目前主要有两种不同的方法，能够实现石英和长石在无氟无酸法中碱性介质下浮选分离，一种是利用在烷基二胺在碱性体系中对长石、石英捕收作用差异来实现长石石英分离；另一种是通过在矿浆中加入碱土金属离子活化石英，实现长石石英分离。

无氟少酸法

无氟无酸法分离效果不是十分稳定，研究人员将目光转向无氟少酸法尝试对石英长石进行分离，无氟少酸法的原理与无氟有酸法类似。林东等以江西某钽铌矿尾矿为原料，将草酸作为调整剂、六偏磷酸钠作为抑制剂、十二胺以及石油磺酸钠作为阴阳离子捕收剂，通过浮选工艺成功获得Na₂O与K₂O含量为11.45%的长石精矿以及含量为92.12%的石英精矿，可以用作市场制造玻璃的原料。

其他方法

随着高纯石英浮选技术的发展，还出现了一些新兴的浮选技术，如微生物辅助浮选。利用微生物细菌等对石英表面进行溶解预处理，使石英暴露出可溶性无定形形态的晶面和位点，有利于增强捕收剂与目的矿物石英之间的作用。

参考来源：

马晓光等.高纯石英砂浮选工艺与药剂研究进展

张子韩等.石英-长石的浮选分离工艺研究进展

裴广超.金属离子对长石与石英浮选行为的影响

（中国粉体网编辑整理/初末）

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