Verfahren zur Aufbereitung von Quarzsand

Quarz ist ein grundlegender Rohstoff in der industriellen Produktion. Die einfachsten Anwendungen finden sich als Filter- und Absorptionsmittel, Formsand, Füllstoff oder Schleifmittel. In einigen Hochtechnologiebranchen ist die Verwendung von Quarz ebenfalls sehr weitläufig und bedeutend, etwa bei der Herstellung von hochreinem Quarz und quarzbasierten Produkten mit hohem Mehrwert, insbesondere optischen Fasern und monokristallinem Silizium. Diese Materialien kommen in der Elektronikindustrie und bei Photovoltaikzellen zum Einsatz. Eine weitere spezielle Kategorie umfasst Laborglas für Synthese und analytische Chemie; beide Anwendungsbereiche zeichnen sich durch einen hohen Wert aus.

Heutzutage sinkt die Qualität der Rohstoffe für -Sand stetig. Um den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden, kann die Qualität durch einen Aufbereitungsprozess verbessert werden. Die wichtigsten Reinigungsverfahren sind im Folgenden dargestellt.

1. Abreiben von Ton

Das Abreiben (Scrubbing) bezeichnet die Entfernung von dünnfilmigem Eisen, adhäsiven und tonigen Verunreinigungsmineralien auf der Oberfläche des -Sands durch mechanische Kräfte und die Reibungskraft zwischen den Sandkörnern. Dabei werden unverfestigte Mineralaggregate weiter zerkleinert, und der -Sand wird anschließend durch Klassierung weiter gereinigt. Derzeit dominieren das Stabreibverfahren und das mechanische Riebverfahren. Die Hauptfaktoren, die die Wirksamkeit des Abreibens beeinflussen, sind die strukturellen Merkmale und die Konfiguration der Abreibmaschine. Ein weiterer wichtiger Einflussfaktor ist die Abreibzeit sowie die Abrebkonzentration (die Abrebkonzentration liegt in der Regel bei 50 %–60 %).

2. Magnetabscheidung

Die Magnetabscheidung dient hauptsächlich der Entfernung magnetischer Mineralien aus dem -Sand. So können schwachmagnetische Mineralien wie Hämatit, Limonit und Biotit mit einem Hochleistungsmagnetabscheider entfernt werden, während starkmagnetische Mineralien wie Magnetit mittels eines Niedrigfeld-Magnetabscheiders abgetrennt werden.

3. Flotation

Die Flotation dient der Entfernung von Verunreinigungen, die durch magnetische Abscheidung nicht eliminiert werden können, wie z. B. Feldspat und Glimmer im Quarzsand, um dessen Reinheit weiter zu erhöhen.

4. Säurelaugung

Bei der Säurelaugung wird ausgenutzt, dass Quarz in Säuren (mit Ausnahme von HF) unlöslich ist, während andere Verunreinigungsminerale sich in Säuren auflösen lassen. Dies ermöglicht eine weitere Reinigung des Quarzes.

5. Mikrobielle Laugung

Hierbei werden Mikroorganismen eingesetzt, um dünnen Eisenfilm oder impregniertes Eisen auf der Oberfläche der Quarzsandpartikel zu lösen. Es handelt sich um eine neu entwickelte Technologie zur Eisenentfernung.