¿Cuáles son las barreras para el proceso de purificación de la arena de cuarzo de alta pureza?
La preparación de cuarzo de alta pureza se realiza principalmente a través de síntesis química, procesamiento de cristales naturales y purificación profunda de minerales de cuarzo. Sin embargo, debido a que la preparación de la síntesis química y el procesamiento de cristales naturales está restringida por las materias primas, el costo, la producción, etc., es difícil para la aplicación industrial a gran escala. Por lo tanto, la preparación de cuarzo de alta pureza a través del procesamiento de minerales es el foco de investigación y aplicación en el pasado y el presente.
El proceso de purificación de cuarzo de alta pureza primero muele cuarzo de vena o cuarcita al tamaño de partícula requerido y elimina algunas impurezas, y luego separa o disuelve las impurezas por medios físicos y químicos. Todo el proceso de purificación se puede resumir simplemente en tres procesos: pretratamiento, tratamiento físico y tratamiento químico, y específicamente adopta varios métodos de beneficio como trituración, molienda, cribado, separación magnética, decapado y tostado con cloración. El proceso de purificación de cuarzo correspondiente está diseñado de acuerdo con la composición y el grado del mineral original: el mineral de cuarzo con alto contenido de sodio debe calcinarse a alta temperatura y los minerales de carbonato con alto contenido de calcio y magnesio deben pretratarse con ácido clorhídrico.
Específicamente, los tres pasos principales de la purificación de arena de cuarzo de alta pureza son los siguientes:
(1) Enlace de preprocesamiento. El propósito de la etapa de pretratamiento es filtrar preliminarmente las impurezas o triturar las materias primas de cuarzo al tamaño de partícula deseado que conduce a la liberación de impurezas y el procesamiento posterior. En general, se utilizan trituración mecánica, trituración eléctrica, clasificación óptica, trituración ultrasónica, trituración por choque térmico y otros métodos de procesamiento.
(2) Etapa de procesamiento físico. Los métodos de beneficio físico incluyen principalmente la molienda, la separación por color, la separación magnética, la flotación y otros métodos, que generalmente se utilizan para tratar las impurezas de los minerales asociados en el cuarzo.
(3) Etapa de tratamiento químico. En comparación con el beneficio físico, el tratamiento químico es más eficiente en la eliminación de impurezas, y las ventajas de la penetración profunda en las microfisuras y los límites de grano pueden manejar mejor las impurezas de inclusión y de tipo reticular. El decapado, la lixiviación y la cloración térmica son los tres principales procesos de tratamiento químico.
Respecto a las impurezas, ¿cuáles son las más difíciles de depurar?
Hay muchos tipos de elementos de impureza en el cuarzo. El contenido de cada elemento de impureza en el cuarzo tiene diferentes efectos en la purificación y el procesamiento. Por lo tanto, es necesario considerar el límite superior del contenido de los principales elementos de impureza, en lugar de simplemente establecer el límite superior de la cantidad total. Los cristales de cuarzo natural a menudo se coproducen con una variedad de minerales, como clorita, rutilo, turmalina, calcita, fluorita, moscovita, biotita, esfalerita, hematita, pirita, epidota, cordierita, feldespato, anfíbol, granate, piroxeno, topacio, ilmenita. y minerales arcillosos, etc., estos minerales son la principal fuente de impurezas en las inclusiones sólidas de cuarzo.
Fe: para las diferentes formas de impurezas de hierro, los diferentes métodos de beneficio y purificación, como el cribado, la clasificación, el lavado, la lixiviación ácida química, la flotación, la separación por gravedad, la separación magnética y la lixiviación microbiana pueden purificar eficazmente las impurezas de hierro.
Al: Las impurezas de aluminio en el mineral de cuarzo existen principalmente en forma de minerales de feldespato, mica y arcilla, que se pueden eliminar mediante métodos de depuración y deslamado por clasificación. Para los minerales que contienen aluminio en forma de feldespato, la separación efectiva del cuarzo siempre ha sido un punto difícil en la industria del beneficio, especialmente la separación de feldespato y cuarzo. Debido a que los dos pertenecen a minerales de silicato estructural con propiedades físicas muy similares, no se pueden separar por separación por gravedad y separación magnética. El método más efectivo es la flotación, y la lixiviación ácida mixta también se usa en la purificación profunda.
Por lo tanto, algunos eruditos juzgan si el cuarzo producido naturalmente se puede usar como cuarzo de alta pureza según el contenido de Al y Ti en el cuarzo. Por lo general, el contenido de Al y Ti en el cuarzo es relativamente alto y es difícil eliminarlos mediante un proceso de purificación simple, y la purificación fina aumentará el costo de producción. Por lo tanto, el contenido de Al y Ti en el cuarzo es el principal factor que restringe la pureza del cuarzo. En consecuencia, cuando el contenido de Al y Ti en el cuarzo es inferior a 25 ug/g y 10 μg/g de cuarzo natural, respectivamente, puede atribuirse a la categoría de cuarzo de alta pureza.
En resumen, creemos que el proceso de tecnología de purificación de arena de cuarzo de alta pureza no es complicado, pero es difícil identificar minerales y lograr la purificación final de algunas impurezas a través de procesos combinados, especialmente para la eliminación de algunos elementos específicos.