موانع فرآیند تصفیه شن کوارتز با خلوص بالا چیست؟

تهیه کوارتز با خلوص بالا عمدتاً از طریق سنتز شیمیایی، پردازش کریستال طبیعی و خالص سازی عمیق مواد معدنی کوارتز است. با این حال، از آنجایی که تهیه سنتز شیمیایی و پردازش کریستال طبیعی توسط مواد خام، هزینه، خروجی و غیره محدود شده است، برای کاربرد صنعتی در مقیاس بزرگ دشوار است. بنابراین، تهیه کوارتز با خلوص بالا از طریق فرآوری مواد معدنی، کانون تحقیقات و کاربرد در گذشته و حال است.

فرآیند خالص سازی کوارتز با خلوص بالا ابتدا کوارتز رگه ای یا کوارتزیت را به اندازه ذرات مورد نیاز آسیاب می کند و مقداری ناخالصی را از بین می برد و سپس ناخالصی ها را با روش های فیزیکی و شیمیایی جدا یا حل می کند. کل فرآیند تصفیه را می توان به سادگی به عنوان سه فرآیند خلاصه کرد: پیش تصفیه، تصفیه فیزیکی و عملیات شیمیایی، و به طور خاص روش های مختلف سودمندی مانند خرد کردن، آسیاب کردن، غربالگری، جداسازی مغناطیسی، ترشی و برشته کردن کلر را اتخاذ می کند. فرآیند تصفیه کوارتز مربوطه با توجه به ترکیب و عیار سنگ معدن اصلی طراحی شده است: سنگ معدن کوارتز با محتوای سدیم بالا باید در دمای بالا کلسینه شود و مواد معدنی کربناته با محتوای کلسیم و منیزیم بالا باید با اسید هیدروکلریک از قبل تصفیه شوند.

به طور خاص، سه مرحله اصلی تصفیه ماسه کوارتز با خلوص بالا به شرح زیر است:

(1) پیوند پیش پردازش. هدف از مرحله پیش تصفیه، غربال کردن اولیه ناخالصی ها یا خرد کردن مواد خام کوارتز به اندازه ذرات مورد نظر است که منجر به آزاد شدن ناخالصی ها و پردازش بعدی می شود. به طور کلی، خرد کردن مکانیکی، خرد کردن الکتریکی، مرتب سازی نوری، خرد کردن اولتراسونیک، خرد کردن شوک حرارتی و سایر روش های پردازش استفاده می شود.

(2) مرحله پردازش فیزیکی. روش‌های بهینه‌سازی فیزیکی عمدتاً شامل آسیاب، جداسازی رنگ، جداسازی مغناطیسی، شناورسازی و روش‌های دیگر است که معمولاً برای تصفیه ناخالصی‌های کانی‌های مرتبط در کوارتز استفاده می‌شود.

(3) مرحله درمان شیمیایی. در مقایسه با بهره‌وری فیزیکی، تیمار شیمیایی در از بین بردن ناخالصی‌ها کارآمدتر است و مزایای نفوذ عمیق در ریزترک‌ها و مرزهای دانه‌ها می‌تواند بهتر ناخالصی‌های شامل و نوع شبکه را کنترل کند. ترشی، لیچینگ و کلرزنی حرارتی سه فرآیند اصلی تصفیه شیمیایی هستند.

در مورد نجاستها، تطهیر کدام سخت ترین است؟

انواع مختلفی از عناصر ناخالص در کوارتز وجود دارد. محتوای هر عنصر ناخالصی در کوارتز اثرات متفاوتی بر تصفیه و فرآوری دارد. بنابراین لازم است به جای تعیین حد بالای مقدار کل، حد بالای محتوای عناصر اصلی ناخالصی در نظر گرفته شود. کریستال های کوارتز طبیعی اغلب با مواد معدنی مختلفی مانند کلریت، روتیل، تورمالین، کلسیت، فلوریت، مسکویت، بیوتیت، اسفالریت، هماتیت، پیریت، اپیدوت، کوردیریت، فلدسپات، آمفیبول، گارنت تاپ، روتیل، تورمالین، کلسیت، فلوریت، هماتیت، پیریت، اپیدوت تولید می شوند. و کانی های رسی و غیره، این کانی ها منبع اصلی ناخالصی ها در ادخال های جامد کوارتز هستند.

آهن: برای اشکال مختلف ناخالصی‌های آهن، روش‌های مختلف غنی‌سازی و خالص‌سازی مانند غربال‌گری، طبقه‌بندی، شستشو، اسیدشویی شیمیایی، شناورسازی، جداسازی گرانشی، جداسازی مغناطیسی و شستشوی میکروبی می‌تواند به طور موثر ناخالصی‌های آهن را تصفیه کند.

Al: ناخالصی‌های آلومینیوم در سنگ معدن کوارتز عمدتاً به‌صورت فلدسپات، میکا و کانی‌های رسی وجود دارند که با روش‌های اسکراب و دانه‌بندی حذف می‌شوند. برای کانی‌های حاوی آلومینیوم به شکل فلدسپات، جداسازی مؤثر از کوارتز همیشه یک نقطه دشوار در صنعت بهره‌برداری، به‌ویژه جداسازی فلدسپات و کوارتز بوده است. از آنجا که این دو متعلق به کانی های سیلیکات چارچوبی با خواص فیزیکی بسیار مشابه هستند، نمی توان آنها را با جداسازی گرانشی و جداسازی مغناطیسی از هم جدا کرد. موثرترین روش فلوتاسیون است و لیچینگ اسیدی مخلوط نیز در تصفیه عمیق استفاده می شود.

بنابراین، برخی از محققان قضاوت می کنند که آیا کوارتز تولید شده به طور طبیعی می تواند به عنوان کوارتز با خلوص بالا با توجه به محتوای Al و Ti در کوارتز استفاده شود یا خیر. معمولاً محتوای آل و تیتانیم در کوارتز نسبتاً زیاد است و حذف آنها با یک فرآیند تصفیه ساده دشوار است و خالص سازی ریز هزینه تولید را افزایش می دهد. بنابراین، محتوای Al و Ti در کوارتز عامل اصلی محدود کننده خلوص کوارتز است. بر این اساس، زمانی که محتوای Al و Ti در کوارتز به ترتیب کمتر از 25 میکروگرم در گرم و 10 میکروگرم در گرم کوارتز طبیعی باشد، می توان آن را به دسته کوارتز با خلوص بالا نسبت داد.

به طور خلاصه، ما معتقدیم که فرآیند فناوری تصفیه شن و ماسه کوارتز با خلوص بالا پیچیده نیست، اما شناسایی سنگ معدن و دستیابی به خالص سازی نهایی برخی ناخالصی ها از طریق فرآیندهای ترکیبی، به ویژه برای حذف برخی از عناصر خاص، دشوار است.