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石英砂净化水的原理是什么(石英砂常用的净化工艺有哪些)

石英砂净化水的原理是什么(石英砂常用的净化工艺有哪些)石英砂是一种非金属材料。为保证成品料的纯度,必须去除石英砂中所含的赤铁矿、褐铁矿、黑云母等金属杂质。洗砂浓度在50%-60%之间效果最好,浓度过高会在一定程度上增加石英砂净化的难度。时间过长,会增加设备的磨损,增加能耗,增加选矿净化成本。对于石英砂表面存在的薄膜铁质和粘附性杂质矿物,水洗的去除效果并不显着,需要通过擦洗工艺将其去除。擦洗是通过砂粒间的机械力和磨料剥离力,去除石英砂表面的薄膜铁质、粘结性和浑浊杂质矿物,对未成单体的矿物聚集体进一步擦洗,然后进一步净化。影响石英砂机械擦洗效果的因素主要取决于擦洗机的内部结构和配置,其次是工艺因素,包括擦洗时间和擦洗浓度。

在实际生产中,石英砂选矿工艺可分为干法选矿和湿法选矿。干法选矿产品质量低,多用作建筑材料,而湿法选矿工艺复杂,产品质量高。可以说,所有优质硅砂都是采用湿法选矿工艺生产的。

高纯石英砂常用的净化工艺有洗涤分级、擦洗、磁选、浮选、酸浸、微生物浸出等。

1 、洗涤和分类

对于含有大量粘土矿物的硅砂,在选矿前应进行洗选分级,以去除粘土物质,提高选矿效率,降低铁、铝等杂质矿物的品位。

另外,石英砂的粒度越细,石英砂中SiO2的品位越高,洗涤分级可以更好地分离不同品位的石英砂。

石英砂净化水的原理是什么(石英砂常用的净化工艺有哪些)(1)

2、 擦洗

对于石英砂表面存在的薄膜铁质和粘附性杂质矿物,水洗的去除效果并不显着,需要通过擦洗工艺将其去除。

擦洗是通过砂粒间的机械力和磨料剥离力,去除石英砂表面的薄膜铁质、粘结性和浑浊杂质矿物,对未成单体的矿物聚集体进一步擦洗,然后进一步净化。

影响石英砂机械擦洗效果的因素主要取决于擦洗机的内部结构和配置,其次是工艺因素,包括擦洗时间和擦洗浓度。

洗砂浓度在50%-60%之间效果最好,浓度过高会在一定程度上增加石英砂净化的难度。时间过长,会增加设备的磨损,增加能耗,增加选矿净化成本。

石英砂净化水的原理是什么(石英砂常用的净化工艺有哪些)(2)

3 、磁选

石英砂是一种非金属材料。为保证成品料的纯度,必须去除石英砂中所含的赤铁矿、褐铁矿、黑云母等金属杂质。

根据石英砂中杂质的磁性强度分为强磁性矿物(如磁铁矿)和弱磁性矿物(如褐铁矿、黑云母、赤铁矿等),因此需要不同的工艺配置。

对于弱磁性杂质,我们可以使用10000Oe以上的强磁选机;对于强磁性杂质,我们可以使用中等磁选机,以获得良好的效果。

在一定磁场强度的情况下,磁选次数越多,除铁效果越好,反之亦然。其次,磁选强度达到一定程度后,即使增加磁场强度,除铁效果也不会改变。成品石英砂的粒度越细,磁选效果越好。

石英砂净化水的原理是什么(石英砂常用的净化工艺有哪些)(3)

4 、浮选

通常石英砂中常见的矿物杂质,如长石、云母等硅酸盐矿物,大多采用浮选工艺去除。石英砂浮选不仅可以去除云母、长石矿物,还可以浮选磷、铁等矿物,还可以去除破碎、磨矿中混入的次生铁。

石英砂浮选方法主要有氟浮选和无氟浮选。其中,氟浮选是在酸性pH范围内使用阳离子捕收剂和氢氟酸活化剂进行的。

无氟浮选是利用石英和长石的结构差异,合理调整阴阳离子混合捕收剂的比例和用量,利用其不同的Zeta电位优先浮选长石,实现分离。

我们可以使用三级浮选工艺分别从石英砂中去除云母矿物和长石矿物。

一级浮选是在中性或弱酸性环境下,使用相应的试剂体系将含铁泥质物质从矿浆中浮选出来。

二次浮选是在中性或弱酸性环境下,使用相应的试剂体系,从矿浆中浮选出云母矿物和云母与石英的联合体。

三级浮选是在中性或弱酸性环境下,使用相应的试剂体系,从矿浆中浮选出长石矿物和长石、石英的联合体。

5、 酸浸

酸浸是利用石英不溶于酸(HF除外)的特性,而其他杂质矿物可以被酸溶液溶解。

酸浸常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸,还原剂有亚硫酸及其盐类。

研究发现,上述酸对石英中的非金属杂质矿物有较好的去除效果,但酸的种类和浓度对不同的金属杂质影响显着。一般认为各种稀酸可以显着去除Fe和Al,而Ti和Cr应采用浓硫酸、王水或HF酸浸处理。通常我们使用由上述酸组成的混合酸通过酸浸去除杂质矿物。考虑到HF对石英的溶解作用,HF的浓度一般不超过10%。

除酸浓度外,酸量、酸浸时间、温度、浆液搅拌等都会影响石英酸浸效果。酸浸各因素的控制应根据石英的最终品位要求,尽可能降低酸的浓度、温度和投加量,缩短酸浸时间,以达到石英的目的。以较低的成本进行净化。

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