1. 研究目的与意义（文献综述）

我国具有丰富的风积沙资源，风积沙中富含有较丰富的长石与石英，对于综合开发和利用风积沙中的有用资源具有重要的意义。实验目的是探索风积沙综合利用的可能性、所能达到的产品指标及综合利用工艺流程，为后续沙漠的大规模综合利用和治理提供依据。长石和石英是两种最常见的硅酸盐矿物,同时也是地壳中分布最广的两种造岩矿物。它们在建材、玻璃、陶瓷、电子电器、耐火材料等诸多领域有着广泛用途,然而这两种矿物在物理性质、化学组成、结构构造等方面很相似,常以共生体状态出现于自然界中,或伴生在一起,或作为脉石矿物与其他多种有用矿物共生,因此长石和石英的浮选分离成为选矿重点。。长石与石英均属于架状结构的硅酸盐矿物，其晶体结构相似。在长石结构中，铝氧四面体取代了部分硅氧四面体，由于两者结构的这一不同导致了两者在很多方面存在着细微的差别：由于Al³ 与Si⁴ 电价不同，Si⁴ 取代AI³ 晶格中电价产生不平衡，因此必须引进K 、Na 等碱土金属离子以弥补取代所造成的电价不平衡。与石英相比较，长石的零电点较低，主要是因为碱土金属离子(K 、Na 等)与O^2—之间形成离子键，而离子键键强低、联结力弱，因此在水中易解离，导致长石矿物表面出现负电荷晶格空缺。与此同时，长石晶格中Al-O键的键强比Si-O键低，破碎时Al-O键更易断裂，导致在长石表面大量Al³ 化学活性区的形成。长石和石英的浮选分离关键在于利用两者的可浮性差异，而可浮性不同主要由这一结构微差异产生。由于长石与石英在物理性质、化学组成、结构构造等方面很相似，因此重选法及磁选法均无法实现有效分离，浮选法成为分离石英与长石的主要方法。长石与石英的分离在很早之前就己经有不少学者对此进行专题研究，随着选矿技术的提高，浮选手段随之不断进步。长石石英的浮选分离技术经历了几个发展阶段，依次为氢氟酸法(又称有氟有酸法)、无氟有酸法和无氟无酸法，其中分离工艺比较成熟的是氢氟酸法:但是其存在很大的弊端，氢氟酸毒性较大，安全性差。无氟有酸法，目前使用最为广泛的一种分离方法，分离效果较好，但是过量酸的使用对环境造成很大的污染，威胁着我们的耐以生存的环境。因此无氟无酸法是目前研究,的新分离方法。

2. 研究的基本内容与方案

开展风积沙综合利用的选矿工艺研究，探讨合适开发该资源的选矿工艺，为有效利用该类矿产资源奠定技术基础。主要进行风积沙原料性质的研究，探讨提取风积沙中的长石与石英，考察主要不同因素，如：磨矿粒度、抑制剂、后来捕收剂的浮选效果，优化浮选药剂条件，找到适宜风积沙试样的选别工艺，并测定相关物料的分选参数。完成风积沙原矿试样的理化性质测定，磨矿粒度曲线，不同磨矿粒度的选别效果，优化浮选药剂条件，找到主要浮选药剂的较好操作条件，测定密度、堆比重，及产品的沉降性能等理化参数。根据风积沙性质和探索实验结果，确定了风积沙——分级抛尾——磨矿——强磁除铁——脱泥——浮选去除土类杂质——长石浮选——石英提纯的工艺流程。

拟采用步骤：

1. 风积沙试样的制备（试样取自内蒙腾格里沙漠，随机布点，经掺和、缩分后分别制得综合利用实验样、化学样、工艺矿物学研究样以及备用样）；

3. 研究计划与安排

第一周、第二周：材料制备实验前期准备

第三周：风积沙试样的制备及工艺矿物学研究

第四周、第五周：综合利用实验

4. 参考文献（12篇以上）

[1]. gao peng, zi-fu zhao, yong-fei zheng, magma mixing in granite petrogenesis: insights from biotite inclusions in quartz and feldspar of mesozoic granites from south china. journal of asian earth sciences, 2016. 123(6): p. 142-161.

[2]. taran m.e. aghaie, designing and optimization of separation process of iron impurities from kaolin by oxalic acid in bench-scale stirred-tank reactor. applied clay science, 2015. 107: p. 109-116.

[3]. gaied m. e.w. gallala, beneficiation of feldspar ore for application in the ceramic industry: influence of composition on the physical characteristics. arabian journal of chemistry, 2015. 8(2): p. 186-190.