Yüksek saflıkta kuvars kumunun saflaştırma işleminin önündeki engeller nelerdir?
Yüksek saflıkta kuvarsın hazırlanması esas olarak kimyasal sentez, doğal kristal işleme ve kuvars minerallerinin derin saflaştırılması yoluyla gerçekleşir. Bununla birlikte, kimyasal sentezin hazırlanması ve doğal kristal işleme, hammaddeler, maliyet, çıktı vb. ile sınırlandırıldığından, büyük ölçekli endüstriyel uygulamalar için zordur. Bu nedenle, mineral işleme yoluyla yüksek saflıkta kuvarsın hazırlanması, geçmişte ve günümüzde araştırma ve uygulamanın odak noktasıdır.
Yüksek saflıkta kuvarsın saflaştırma işlemi, önce damarlı kuvars veya kuvarsiti gerekli parçacık boyutuna öğütür ve bazı safsızlıkları giderir ve ardından safsızlıkları fiziksel ve kimyasal yollarla ayırır veya çözer. Tüm saflaştırma süreci basitçe üç süreç olarak özetlenebilir: ön arıtma, fiziksel arıtma ve kimyasal arıtma ve özellikle kırma, öğütme, eleme, manyetik ayırma, asitleme ve klorlama kavurma gibi çeşitli zenginleştirme yöntemlerini benimser. İlgili kuvars saflaştırma işlemi, orijinal cevherin bileşimine ve derecesine göre tasarlanmıştır: yüksek sodyum içeriğine sahip kuvars cevherinin yüksek sıcaklıkta kalsine edilmesi ve yüksek kalsiyum ve magnezyum içeriğine sahip karbonat minerallerinin hidroklorik asit ile ön işleme tabi tutulması gerekir.
Spesifik olarak, yüksek saflıkta kuvars kumunun saflaştırılmasının üç ana adımı aşağıdaki gibidir:
(1) Ön işleme bağlantısı. Ön-muamele aşamasının amacı, safsızlıkları önceden elemek veya kuvars hammaddelerini, safsızlıkların salınmasına ve ardından işlemeye elverişli olan istenen parçacık boyutuna kadar ezmektir. Genellikle mekanik kırma, elektrikli kırma, optik ayırma, ultrasonik kırma, termal şok kırma ve diğer işleme yöntemleri kullanılır.
(2) Fiziksel işleme aşaması. Fiziksel zenginleştirme yöntemleri temel olarak öğütme, renk ayrımı, manyetik ayırma, yüzdürme ve genellikle kuvars içindeki ilgili minerallerin safsızlıklarını işlemek için kullanılan diğer yöntemleri içerir.
(3) Kimyasal arıtma aşaması. Fiziksel zenginleştirme ile karşılaştırıldığında, kimyasal arıtma safsızlıkların giderilmesinde daha etkilidir ve mikro çatlaklarda ve tane sınırlarında derin penetrasyonun avantajları, inklüzyon ve kafes tipi safsızlıkları daha iyi idare edebilir. Asitleme, liç ve termal klorlama üç ana kimyasal arıtma prosesidir.
Safsızlıklar ile ilgili olarak, temizlenmesi en zor olan hangisidir?
Kuvars içinde birçok çeşit safsızlık elementi vardır. Kuvarstaki her bir safsızlık elementinin içeriği, saflaştırma ve işleme üzerinde farklı etkilere sahiptir. Bu nedenle, sadece toplam miktarın üst sınırını belirlemek yerine, ana safsızlık elementlerinin içeriğinin üst sınırını dikkate almak gerekir. Doğal kuvars kristalleri genellikle klorit, rutil, turmalin, kalsit, florit, muskovit, biyotit, sfalerit, hematit, pirit, epidot, kordiyerit, feldispat, amfibol, granat, piroksen, topaz, ilmenit gibi çeşitli minerallerle birlikte üretilir. ve kil mineralleri, vb., bu mineraller kuvars katı kapanımlarındaki ana kirlilik kaynağıdır.
Fe: Demir safsızlıklarının farklı biçimleri için, eleme, sınıflandırma, fırçalama, kimyasal asit liçi, yüzdürme, yerçekimi ayrımı, manyetik ayırma ve mikrobiyal liç gibi farklı zenginleştirme ve saflaştırma yöntemleri, demir safsızlıklarını etkili bir şekilde arındırabilir.
Al: Kuvars cevherindeki alüminyum safsızlıkları esas olarak feldspat, mika ve kil mineralleri şeklinde bulunur ve fırçalama ve dereceli kireç giderme yöntemleriyle giderilebilir. Feldispat formundaki alüminyum içeren mineraller için kuvarstan etkin ayırma, zenginleştirme endüstrisinde, özellikle feldspat ve kuvarsın ayrıştırılmasında her zaman zor bir nokta olmuştur. İkisi, oldukça benzer fiziksel özelliklere sahip çerçeve silikat minerallerine ait olduğundan, yerçekimi ayrımı ve manyetik ayırma ile ayrılamazlar. En etkili yöntem flotasyon olup, derin saflaştırmada karışık asit liçi de kullanılmaktadır.
Bu nedenle, bazı bilim adamları, doğal olarak üretilen kuvarsın yüksek saflıkta kuvars olarak kullanılıp kullanılamayacağını, kuvars içindeki Al ve Ti içeriğine göre değerlendirirler. Genellikle, kuvars içindeki Al ve Ti içeriği nispeten yüksektir ve bunları basit bir saflaştırma işlemi ile çıkarmak zordur ve ince saflaştırma üretim maliyetini artıracaktır. Bu nedenle kuvars içindeki Al ve Ti içeriği kuvarsın saflığını sınırlayan ana faktördür. Buna göre, kuvarstaki Al ve Ti içeriği sırasıyla 25ug/g ve 10μg/g doğal kuvarstan az olduğunda, yüksek saflıkta kuvars kategorisine atfedilebilir.
Özetle, yüksek saflıkta kuvars kumunun saflaştırma teknolojisi sürecinin karmaşık olmadığına inanıyoruz, ancak özellikle bazı belirli elementlerin çıkarılması için, cevherleri tanımlamanın ve bazı safsızlıkların kombine işlemler yoluyla nihai saflaştırılmasını sağlamanın zor olduğuna inanıyoruz.