石英砂的提純是一個復雜的過程,通常需要根據(jù)原料的特性及目標純度靈活選擇和應用提純技術。以下是一些常見的石英砂提純方法:
一、物理提純技術
水洗和分級脫泥
針對含有大量粘土礦物的石英砂,通過水洗和分級脫泥可以有效去除這些雜質。這一步驟通常作為礦石入選前的預處理方法。擦洗
擦洗是借助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結及泥性雜質礦物,以及進一步擦碎未成單體的礦物集合體。擦洗方法主要包括棒磨擦洗和機械擦洗,其中棒磨擦洗的效果通常優(yōu)于機械擦洗。磁選
磁選法可以最大限度地去除石英砂顆粒內含有的雜質,特別是以赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等為主的弱磁性雜質礦物和以磁鐵礦為主的強磁性礦物。磁選的次數(shù)和磁場強度對除鐵效果有重要影響。浮選
浮選是為了除去石英砂中的長石、云母等非磁性伴生雜質礦物。根據(jù)石英與長石等雜質礦物結構構成的差異,通過調配陰陽離子混合捕收劑的配比及用量,可以實現(xiàn)雜質的優(yōu)先浮選分離。超聲波法
利用超聲波的粉碎頭作用于液體,產(chǎn)生空化作用,對液體中的固體顆粒進行猛烈的沖擊,從而剝離顆粒表面的微量雜質或水花膜,提高石英砂的純度。色選分離
基于光學特征分選異色顆粒,對石英中黑云母、電氣石等顯色雜質有效。二、化學提純技術
酸浸處理
利用石英不溶于酸(HF除外)的特性,其他雜質礦物能被酸液溶解,從而實現(xiàn)對石英的進一步提純。酸浸法常用酸類有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸,可以分為單酸浸法和混合酸浸法。其中混合酸浸法由于協(xié)同效應,雜質的去除率更高。絡合法
石英粉在經(jīng)過酸浸后,酸能與溶液中的雜質離子形成配位化合物,使溶液中的雜質離子進一步去除。絡合法常用的酸類主要是草酸和醋酸。三、組合工藝流程
在實際生產(chǎn)中,為了獲得高純度的石英砂,往往需要將多種提純方法聯(lián)合使用。例如,常見的組合工藝流程包括:原礦破碎→擦洗脫泥→磁選→浮選→酸浸→高溫氯化→純水清洗等步驟。此外,還有一些針對特定用途(如光伏級、半導體級)的專門提純工藝。
四、新興技術方向
智能化提純
利用AI算法優(yōu)化浮選藥劑配比,以及機器視覺分選系統(tǒng)等智能化技術,提高提純效率和精度。環(huán)保技術突破
如微生物浸出、超臨界CO2萃取等環(huán)保技術,旨在減少危廢產(chǎn)生,提高提純過程的環(huán)保性。綜上所述,石英砂的提純方法多種多樣,需要根據(jù)原料特性、目標純度以及生產(chǎn)成本等因素綜合考慮和選擇。同時,隨著技術的不斷進步和創(chuàng)新,新的提純方法和工藝也在不斷涌現(xiàn)和發(fā)展。