Кварцевый песок высокой чистоты также называют кварцевым песком, порошком кремния и порошком диоксида кремния. Он широко используется в таких отраслях, как полупроводники, электроника, оптические волокна, освещение и солнечная энергетика. Растущий спрос также заставил людей задуматься о том, как перерабатывать кварцевую руду в кварцевый песок высокой чистоты.
Где добывают кварц высокой чистоты?
Кварц высокой чистоты представляет собой кварцевый продукт с чрезвычайно высокой чистотой SiO2 и чрезвычайно низким содержанием примесей после обработки и очистки кристаллического, жильного кварца, кварцита, гранитного пегматита и других руд в качестве сырья. Промышленно извлекаемые месторождения высокочистого кварца встречаются редко и неравномерно. В основном он распространяется в 7 странах, включая США, Норвегию, Австралию, Россию, Мавританию, Китай и Канаду.
Ель Сосновое месторождение в США и Кыштымское месторождение в России известны месторождения кварца.
Процесс обработки кварцевого песка высокой чистоты
Куски кварца мы получаем открытым или дноуглубительным способом. Чтобы получить кварцевый песок высокой чистоты, необработанная кварцевая руда должна пройти следующие процессы обработки кварцевого песка, которые можно разделить на четыре этапа: процесс подготовки, процесс предварительного обогащения, процесс обогащения и процесс глубокой очистки.
- 1. Процесс приготовления кварцевого песка
- 2. Процесс предварительного обогащения кварцевого песка
- 3. Процесс обогащения кварцевого песка
- 4. Процесс глубокой очистки кварцевого песка
Шаг 1: Дробление-просеивание
Добытая кварцевая руда дробится на частицы кварца размером 1-20 мм с помощью дробилка. Используйте сортировщик цветов, чтобы выбрать частицы с меньшими оттенками серого и более высокой чистотой.
Шаг 2: Прокаливание и закалка водой
Частицы кварца сначала отправляются в оборудование для прокаливания для высокотемпературного прокаливания, а затем отправляются в холодную воду для быстрого охлаждения. Прокаливание-закалка водой может не только удалить пузырьки и водяные линии внутри частиц, но также обнажить примеси между границами зерен на внешней поверхности частиц кварца.
Шаг 3: Измельчение или мелкое дробление
Подайте растрескавшиеся минералы кварцевого песка в стержневая мельница или двухвалковая дробилка тонкой очистки для дальнейшей диссоциации кварца и минералов пустой породы.
Шаг 1: Мойка и удаление шлама
Использовать спиральный классификатор, барабанный экран, гидроциклон, бункер для обесшламливания и гидравлический классификатор для промывки и обесшламливания сырой кварцевой руды. Это эффективно удаляет глинистые минералы.
Шаг 2: Скрабирование
С помощью механической силы и силы абразивного отслаивания между зернами песка можно удалить тонкопленочное железо, липкие и грязные минералы-примеси на поверхности кварцевого песка, а частицы кварца могут быть дополнительно разрушены. Добавьте соответствующие вещества в чистящую машину, чтобы повысить эффективность удаления примесей.
Метод 1: Гравитационное разделение
Из-за разницы в плотности между частицами кварцевой руды и частицами пустой породы оборудование для гравитационного разделения, такое какспиральные желоба, и качающиеся столы обычно используются для разделения частиц кварцевой руды. Гравитационная сепарация имеет определенный эффект удаления примесей, но ее трудно удовлетворить производственным требованиям, поэтому она в основном используется для грубой сепарации.
Метод 2: Магнитная сепарация
Магнитная сепарация может эффективно удалять железосодержащие примеси в кварцевых частицах. Гематит, лимонит, биотит и другие минералы в частицах кварца обладают слабыми магнитными свойствами, поэтому можно использовать сильный магнитный сепаратор. Для сильных магнитных минералов, таких как магнетит, можно использовать слабомагнитный сепаратор или среднемагнитный сепаратор.
Метод 3: Флотация
Флотация может эффективно удалять примеси железа, присутствующие в минералах железа, биотите, гранате и других минеральных частицах, а также примеси алюминия, присутствующие в полевом шпате. По различным используемым реагентам ее можно разделить на флотацию с фтором и флотацию без фтора, причем последняя находит более широкое применение. Обычно используется флотационное оборудование включает в себя флотационные машины с механическим перемешиванием (например, типа SF, типа JJF, типа BF) и флотационные камеры с надувным перемешиванием (типа KYF, типа XCF) и т. д.
Метод 1: Высокотемпературное хлорирование
Высокие температуры обнажают примеси внутри кристаллической решетки кварца на его поверхность. Примеси оксидов металлов вступают в реакцию хлорирования с поступающим хлорирующим агентом в высокотемпературной среде с образованием газообразного хлорида металла и улетучиванием. Хлорирование может эффективно удалять примеси в кристаллической решетке.
Типы хлорирующих агентов можно разделить на твердые хлорирующие агенты и газообразные хлорирующие агенты, твердые хлорирующие агенты обычно представляют собой NaCl, CaCl2, NH4Cl, газообразные хлорирующие агенты обычно Cl2, HCl.
Метод 2: Кислотное выщелачивание
Кислотное выщелачивание использует характеристики нерастворимости кварца в кислоте (кроме HF), а другие примесные минералы могут очищать кварцевый песок. Разбавленная кислота лучше влияет на удаление Al и Fe, а для удаления Cr и Ti применяют более кислую концентрированную серную кислоту, царскую водку и плавиковую кислоту. На практике эффект очистки при кислотном выщелачивании смешанной кислотой выше.
6 процессов обработки кварцевого песка
На практике мы обычно комбинируем эти методы для очистки кварцевого песка. Следующие шесть процессов обработки кварцевого песка (также известные как методы обогащения кварцевого песка) доступны для справки.
1. Измельчение, классификация и магнитная сепарация (Процесс очистки кварцевого песка компании в провинции Аньхой)
Сырая руда: кварцит из Фэнъян, Аньхой, с содержанием SiO2 99,01% и содержанием Fe2O3 0,118 %;
Концентрат кварцевого песка: Содержание Fe2O3 в концентрате составляет 0,02%.
Фото 1 Процесс очистки кварцевого песка на предприятии в провинции Аньхой
2. Измельчение, классификация, магнитная сепарация и флотация (процесс очистки кварцевого песка компании в Фэнъян, Аньхой)
Необработанная руда: кварцевый песок в провинции Аньхой, содержание SiO2 составляет 99,1%-99,3%, а содержание Fe2O3 составляет 150-200 частей на миллион;
Концентрат кварцевого песка: содержание SiO2 в концентрате составляет 99,62%, а содержание Fe2O3 составляет 0,0062%.
Фото 2. Процесс очистки кварцевого песка на предприятии в Фэнъян, Аньхой.
3. Обжиг, закалка водой, кислотное выщелачивание и флотация (процесс очистки кварцевого песка компании в Дунхай, Цзянсу)
Необработанная руда: жильный кварц с содержанием железа 765,3 мг/кг.
Концентрат кварцевого песка: содержание Fe в концентрате составляет 0,35 мг/кг.
Фото 3. Процесс обогащения кварцевого песка на предприятии в Дунхай, провинция Цзянсу.
4. Очистка, сортировка, измельчение, магнитная сепарация, обратная флотация (процесс очистки связанной с каолином руды кварцевого песка в лаборатории)
Необработанная руда: кварцевый песчаник, связанный с каолином в Северном море, SiO2 содержание 98,32%, содержание Fe2O3 1044,29 мкг/г;
Концентрат кварцевого песка: содержание SiO2 составляет 99,89%, а содержание Fe2O3 составляет 74 мкг/г.
Рисунок 4. Процесс очистки кварцевого песчаника, связанного с каолином, в лаборатории.
5. Обжиг, закалка водой, магнитная сепарация, флотация, кислотное выщелачивание (процесс очистки кварцевого песчаника в лаборатории)
Необработанная руда: кварцевый песчаник с содержанием SiO2 99,02%, Fe 2O3 содержание 178,2 мкг/г;
Концентрат кварцевого песка: содержание SiO2 составляет 99,99%, а содержание Fe2O3 составляет 5,0 мкг/г.
Фото 5 Процесс очистки кварцевого песчаника в лаборатории
6. Ультратонкое измельчение, классификация, флотация, кислотное выщелачивание с помощью микроволн (процесс очистки жильного кварца в лаборатории)
Необработанная руда: жильные кварцевые породы из Шанжао, провинция Цзянси, с содержанием SiO2 содержание 99,58% и содержание Fe2O3 0,03%;
Концентрат кварцевого песка: кварцевый песок высокой чистоты (электронный класс) содержит 99,98% SiO2 и 0,0003% Fe2O3< /под>; кварцевый песок высокой чистоты (наполнитель) содержит 99,63 % SiO2 и 0,0018 % Fe.
Фото 6 Процесс очистки жильного кварца в лаборатории
Заключение
Кварцевый песок высокой чистоты (HPQ) является одним из основных материалов в области производства кремнезема и кремния.
Он производится из кристаллов, кварцевого песчаника и жильного кварца, порошкообразного кварца, гранитного кварца путем обработки и создания способов дробления, измельчения, классификации, сортировки, химической промывки, обогащения, выщелачивания, термической обработки и так далее.
