ما هي العوائق التي تحول دون عملية تنقية رمل الكوارتز عالي النقاوة؟

يتم تحضير الكوارتز عالي النقاء بشكل أساسي من خلال التخليق الكيميائي ومعالجة الكريستال الطبيعي والتنقية العميقة لمعادن الكوارتز. ومع ذلك ، نظرًا لأن إعداد التوليف الكيميائي ومعالجة البلورات الطبيعية مقيد بالمواد الخام والتكلفة والمخرجات وما إلى ذلك ، فمن الصعب التطبيق الصناعي على نطاق واسع. لذلك ، فإن تحضير الكوارتز عالي النقاء من خلال معالجة المعادن هو محور البحث والتطبيق في الماضي والحاضر.

تقوم عملية تنقية الكوارتز عالي النقاء أولاً بطحن الكوارتز أو الكوارتزيت إلى حجم الجسيمات المطلوب وإزالة بعض الشوائب ، ثم فصل الشوائب أو إذابتها بالوسائل الفيزيائية والكيميائية. يمكن تلخيص عملية التنقية بأكملها ببساطة على أنها ثلاث عمليات: المعالجة المسبقة والمعالجة الفيزيائية والمعالجة الكيميائية ، وعلى وجه التحديد تعتمد طرق إثراء مختلفة مثل التكسير ، والطحن ، والغربلة ، والفصل المغناطيسي ، والتخليل ، والتحميص بالكلور. تم تصميم عملية تنقية الكوارتز المقابلة وفقًا لتكوين ودرجة الخام الأصلي: يجب تكليس خام الكوارتز الذي يحتوي على نسبة عالية من الصوديوم عند درجة حرارة عالية ، ويجب معالجة معادن الكربونات التي تحتوي على نسبة عالية من الكالسيوم والمغنيسيوم مسبقًا بحمض الهيدروكلوريك.

على وجه التحديد ، فإن الخطوات الثلاث الرئيسية لتنقية رمل الكوارتز عالي النقاء هي كما يلي:

(1) رابط المعالجة المسبقة. الغرض من مرحلة المعالجة المسبقة هو فرز الشوائب أو سحق المواد الخام الكوارتز إلى حجم الجسيمات المطلوب الذي يؤدي إلى إطلاق الشوائب والمعالجة اللاحقة. بشكل عام ، يتم استخدام التكسير الميكانيكي ، التكسير الكهربائي ، الفرز البصري ، التكسير بالموجات فوق الصوتية ، التكسير بالصدمات الحرارية وطرق المعالجة الأخرى.

(2) مرحلة المعالجة الفيزيائية. تشمل طرق الإثراء الفيزيائية بشكل أساسي الطحن ، وفصل الألوان ، والفصل المغناطيسي ، والطفو وغيرها من الطرق ، والتي تستخدم بشكل عام لمعالجة شوائب المعادن المرتبطة في الكوارتز.

(3) مرحلة المعالجة الكيميائية. بالمقارنة مع الإثراء المادي ، فإن المعالجة الكيميائية أكثر كفاءة في إزالة الشوائب ، ويمكن لمزايا الاختراق العميق في الشقوق الدقيقة وحدود الحبوب التعامل بشكل أفضل مع الشوائب والشوائب من النوع الشبكي. تعتبر عمليات التخليل والتصفية والكلورة الحرارية هي عمليات المعالجة الكيميائية الرئيسية الثلاث.

وأما الشوائب ، ما هي الأصعب في التطهير؟

هناك أنواع كثيرة من عناصر الشوائب في الكوارتز. محتوى كل عنصر شوائب في الكوارتز له تأثيرات مختلفة على التنقية والمعالجة. لذلك ، من الضروري مراعاة الحد الأعلى لمحتوى عناصر الشوائب الرئيسية ، بدلاً من مجرد تحديد الحد الأعلى للمبلغ الإجمالي. غالبًا ما تشارك بلورات الكوارتز الطبيعية مع مجموعة متنوعة من المعادن ، مثل الكلوريت والروتيل والتورمالين والكالسيت والفلوريت والمسكوفيت والبيوتايت والسباليريت والهيماتيت والبيريت والإيدوت والكورديريت والفلسبار والأمفيبول والعقيق والبيروكسين والتوباز والإلمنيت والمعادن الطينية ، وما إلى ذلك ، هذه المعادن هي المصدر الرئيسي للشوائب في شوائب الكوارتز الصلبة.

Fe: بالنسبة لأشكال مختلفة من شوائب الحديد ، فإن طرق الإثراء والتنقية المختلفة مثل الفرز ، والتصنيف ، والغسل ، وترشيح الأحماض الكيميائية ، والطفو ، وفصل الجاذبية ، والفصل المغناطيسي ، والترشيح الميكروبي يمكن أن ينقي شوائب الحديد بشكل فعال.

Al: توجد شوائب الألومنيوم في خام الكوارتز بشكل أساسي على شكل معادن الفلسبار والميكا والطين ، والتي يمكن إزالتها عن طريق طرق الغسل والتدريج. بالنسبة للمعادن الحاملة للألمنيوم في شكل الفلسبار ، كان الفصل الفعال عن الكوارتز دائمًا نقطة صعبة في صناعة الإثراء ، وخاصة فصل الفلسبار والكوارتز. نظرًا لأن الاثنين ينتميان إلى معادن سيليكات الإطار ذات الخصائص الفيزيائية المتشابهة للغاية ، فلا يمكن فصلهما عن طريق فصل الجاذبية والفصل المغناطيسي. الطريقة الأكثر فاعلية هي التعويم ، كما يستخدم ترشيح الأحماض المختلطة في التنقية العميقة.

لذلك ، يحكم بعض العلماء على ما إذا كان يمكن استخدام الكوارتز المنتج بشكل طبيعي ككوارتز عالي النقاء وفقًا لمحتوى Al و Ti في الكوارتز. عادةً ما يكون محتوى Al و Ti في الكوارتز مرتفعًا نسبيًا ، ومن الصعب إزالتهما بعملية تنقية بسيطة ، كما أن التنقية الدقيقة ستزيد من تكلفة الإنتاج. لذلك ، فإن محتوى Al و Ti في الكوارتز هو العامل الرئيسي الذي يقيد نقاء الكوارتز. وفقًا لذلك ، عندما يكون محتوى Al و Ti في الكوارتز أقل من 25 ميكروغرام / جرام و 10 ميكرو جرام / جرام من الكوارتز الطبيعي ، على التوالي ، يمكن أن يعزى إلى فئة الكوارتز عالي النقاء.

باختصار ، نعتقد أن عملية تقنية تنقية رمل الكوارتز عالي النقاوة ليست معقدة ، ولكن من الصعب تحديد الخامات وتحقيق التنقية النهائية لبعض الشوائب من خلال عمليات مشتركة ، خاصة لإزالة بعض العناصر المحددة.