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Quels sont les points clés du processus de purification du sable de quartz?
May 28, 2018

Le sable de quartz, également appelé sable de silice, est un matériau minéral commun non métallique et son domaine d'application est très étendu. Le traitement et la purification des minéraux de sable de quartz en Chine et leur traitement en profondeur et leur exploitation sont relativement tardifs et sont principalement utilisés dans l'industrie de la construction, la fabrication du verre, l'industrie céramique et la fonderie. L'un des points communs dans ces domaines est que la demande de sable de quartz est importante et que la qualité des matières premières est faible. Pour les sables de quartz de haute qualité provenant de certaines régions de notre pays, aucun pansement minéral n’est purifié ou légèrement purifié pour répondre aux besoins du sable industriel.

À l'heure actuelle, la technologie d'extraction et de purification du sable de quartz aux États-Unis est la plus avancée, caractérisée par une production industrielle importante, des équipements spécialisés et une automatisation élevée de la production. Ses produits ont été développés jusqu'à la sixième génération. Le sable de quartz de haute pureté et ultra haute pureté fabriqué à partir du traitement et de la purification des minéraux a été largement utilisé dans l'aérospatiale, la technologie de l'énergie atomique, le laser, la communication par câble optique, l'industrie militaire et d'autres domaines de haute technologie.

La purification du sable de quartz est une technologie de séparation extrêmement difficile pour éliminer une petite quantité ou des traces d'impuretés dans le sable de quartz et obtenir du sable de quartz raffiné ou du sable de quartz pur (tel que des produits de qualité électronique). Ces dernières années, le procédé de purification du sable de quartz à la maison et à l’étranger est principalement réalisé dans les aspects suivants.


1. Lavage à l'eau, gradation

La teneur en SiO2 du sable de quartz diminue avec la finesse de la granulométrie du quartz et la qualité des minéraux d'impureté tels que le fer et l'aluminium est exactement l'inverse. Ce phénomène est particulièrement évident dans le sable de quartz minéral contenant une grande quantité d'argile. Par conséquent, il est très nécessaire de choisir le minerai brut de sable de quartz avant l’élection et de le déstabiliser progressivement, et l’effet est évident. Par exemple, la composition chimique du gisement de minerai dans la montagne de Maling à Suqian, Jiangsu est SiO279.38%, Fe2O31.68% et Al2O311.28% et la taille des particules de -0.1mm est de 27,65%. Après avoir lavé et dégradé le minerai d'origine, la teneur en SiO2 s'élève à 86,36%, celle du Fe2O3 à 0,49% et celle de l'Al2O3 à 6,79%, et l'effet de purification est plus remarquable sauf pour les impuretés. Le lavage à l'eau et le nivellement sont des méthodes de prétraitement du minerai avant que la sélection ne soit très courante, mais l'effet d'élimination n'est pas remarquable pour le fer en couche mince et les impuretés adhésives présentes à la surface du sable de quartz.


2. Frotter

Le récurage est l'utilisation de la force mécanique et de la force de meulage entre les particules de sable pour éliminer le fer mince, les impuretés collantes et boueuses et broyer les agrégats minéraux non préparés à la surface du sable de quartz. À l'heure actuelle, il existe deux méthodes principales, le frottement des tiges et le lavage mécanique des machines. Le récurage, on pense généralement que les principaux facteurs affectant l'effet de récurage sont les caractéristiques structurelles et les formes de configuration de la machine à laver, suivies de facteurs technologiques, y compris le temps de lavage et la concentration de lavage. Les recherches montrent que le meilleur effet se situe entre 50% et 60% de la concentration de sable dans le sable et la difficulté de purifier le sable de quartz dans une certaine mesure. En principe, le temps de lavage ne devrait pas être trop long pour répondre aux exigences de qualité du produit au départ. En raison du temps long, cela augmentera l'usure de l'équipement, augmentera la consommation d'énergie et augmentera le coût du raffinage et de la purification. Comme pour certains placeurs de quartz, l'effet de récurage mécanique et d'effacement n'est pas très idéal, il est donc plus courant et mature dans l'industrie chinoise du lavage par friction à la tige.


3. séparation magnétique

L'adoption de la technologie de séparation magnétique permet d'éliminer les minéraux d'impuretés faiblement magnétiques, notamment l'hématite, la limonite et la biotite. La séparation magnétique à haute intensité adopte généralement un séparateur magnétique à haute intensité humide ou un séparateur magnétique à gradient élevé. D'une manière générale, le sable de quartz, contenant principalement de la limonite, de l'hématite, de la biotite et d'autres impuretés faiblement magnétiques, peut être sélectionné par la machine magnétique forte et humide au-dessus de 10000 Ostra. Seto Shiyingsa a réalisé les conditions expérimentales. Les résultats ont montré que la séparation magnétique et l'intensité du champ magnétique avaient un effet important sur l'élimination du fer. Avec l'augmentation du nombre de séparateurs magnétiques, la teneur en fer diminuait progressivement, tandis que la teneur en fer pouvait être éliminée sous une certaine intensité de champ magnétique. Cependant, le taux d'élimination du fer n'a pas beaucoup changé même après que l'intensité du champ magnétique ait été supérieure. En outre, plus la taille du sable de quartz est fine, plus l’effet de l’élimination du fer est important en raison de la teneur élevée en fer du sable fin de quartz. Lorsqu'il y a plus d'impuretés dans le sable de sable de quartz, seuls l'épuration, le dégouillage et la séparation magnétique ne peuvent pas être purifiés du sable de quartz en sable très pur, une purification supplémentaire est donc nécessaire.


4. Flottaison

Compte tenu du grave impact environnemental des eaux usées contenant des fluorures sur l'environnement, la "méthode de flottation par acide sans fluor" est apparue dans les années 70, par exemple dans la séparation du feldspath et du quartz au Japon, la PH = 2) et la flottation d'amines hautement aliphatiques et de sulfonate de pétrole sodique a été obtenue avec succès, et la flottation sans acide sans fluor était une année récente. Un nouveau procédé de séparation par flottation du feldspath quartzifère a été mis au point. Il n'a pas été signalé que l'application de la production industrielle n'a pas été signalée. Le point isoélectrique du mica et du quartz est similaire, la séparation est difficile, la flottaison du collecteur d'anions dans des conditions acides ou deux méthodes de collecte des anions dans des conditions alcalines peuvent donner de bons résultats. D'une manière générale, après le nettoyage, le déshumidification, la séparation magnétique et la flottation, la pureté du sable de quartz peut atteindre 99,3% à 99,9%, répondant essentiellement aux besoins du sable industriel.


5. Lessivage acide

La lixiviation acide est l'utilisation de quartz insoluble dans l'acide (sauf HF) et d'autres impuretés dans les minéraux peuvent être dissoutes par une solution acide, qui peut ensuite purifier le quartz. Les acides couramment utilisés pour la lixiviation à l'acide comprennent l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide fluorhydrique. L'expérience montre que ces acides ont un bon effet d'élimination des minéraux non métalliques dans le quartz mais ont une influence significative sur les impuretés métalliques d'acide. On pense généralement que l'élimination de Fe et d'Al par divers acides dilués a un effet significatif, tandis que l'effet d'élimination du Ti et du Cr est un acide sulfurique, une eau ou un HF plus épais. La lixiviation acide est effectuée. Habituellement, les acides acides sont utilisés pour éliminer les impuretés des minéraux. Compte tenu de l'effet de HF sur la dissolution du quartz, la concentration en HF ne dépasse généralement pas 10%.

Outre la concentration en acide, le dosage de l'acide, le temps de lessivage acide, la température et l'agitation du minerai peuvent affecter l'effet de lixiviation acide du quartz. Le contrôle de divers facteurs de la lixiviation à l'acide devrait être basé sur l'exigence de la qualité finale du quartz, en réduisant la concentration en acide, en température et en dosage, en réduisant le temps de lixiviation acide et en réalisant la purification du quartz à faible coût. du traitement des minéraux. Dans certains pays européens et américains, en raison des exigences strictes en matière de fer dans le quartz, la lixiviation acide et la purification du quartz sont systématiquement étudiées et une installation de purification de minéraux de quartz avec lixiviation acide est établie. Le sable de quartz de haute pureté d'une pureté de 99,99% peut être obtenu par lessivage acide de sable de quartz.


6. Lixiviation microbienne

Le fer à repasser ou le fer imprégné à la surface des particules de sable de quartz par les microorganismes est une nouvelle technologie d'élimination du fer. D'après les résultats d'études menées à l'étranger, l'Aspergillus niger, le Penicillium, le Pseudomonas, la polymyxine, les bacilles et d'autres microorganismes ont donné de bons résultats pour éliminer le fer du film de surface à quartz. L’élimination du fer par Aspergillus était la meilleure. Le taux d'élimination du Fe2O3 était supérieur à 75% et le grade du concentré Fe2O3 était aussi bas que 0,007%. Actuellement, l'élimination du fer des microorganismes est en phase de recherche en laboratoire et la production industrielle à grande échelle nécessite encore des recherches expérimentales plus poussées.


Résumé

Avec les progrès de la science et de la technologie, la demande de silicium dans la haute technologie augmentera également, et l'épuisement des ressources en cristaux naturels obligera les gens à se tourner vers le substitut du sable de quartz naturel, pur et ultra pur. Par conséquent, il est très important d'explorer activement et de promouvoir les progrès de la technologie de purification des pansements de sable de quartz, de réaliser le coût du sable de quartz raffiné, du sable de quartz de haute pureté et ultra haute, de produire de grandes quantités de production industrielle. la pénurie de ressources cristallines naturelles et de répondre aux besoins du silicium de haute technologie.

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