Методы очистки кварцевого песка

Кварц является базовым материалом в промышленном производстве. Его наиболее простое применение включает использование в качестве и адсорбента, литейного песка, наполнителя или абразива и т.д. В некоторых высокотехнологичных отраслях сфера применения кварца также очень широка и важна, например, при производстве и изготовлении сверхчистого кварца и высокомаржинального кварца, особенно оптоволокна, монокристаллического кремния и других материалов, которые используются в электронной промышленности и фотоэлектрических элементах. Отдельную категорию составляют лабораторные стеклянные изделия для синтеза и аналитической химии; оба этих направления обладают высокой добавленной стоимостью.

В настоящее время качество сырья для производства кварцевого песка неуклонно снижается. Для удовлетворения потребностей отрасли его характеристики можно улучшить с помощью процессов обогащения. Ниже приведены основные методы очистки.

1. Механическое промывание (скраббинг)

Скраббинг представляет собой удаление тонкопленочных железистых, связующих и глинистых минеральных примесей с поверхности частиц кварцевого песка за счет механического воздействия и абразивного взаимодействия между песчинками. Этот процесс также способствует разрушению неконсолидированных минеральных агрегатов, что позволяет дополнительно очистить кварцевый песок благодаря эффекту классификации. В настоящее время наиболее распространены стержневой скраббинг и механический скраббинг. Основными факторами, влияющими на эффективность процесса, являются конструктивные особенности и конфигурация . Вторым значимым фактором является продолжительность обработки и концентрация пульпы (как правило, 50–60%).

2. Магнитная сепарация

Магнитная сепарация применяется преимущественно для удаления магнитных минералов из кварцевого песка. Например, слабые магнитные минералы, такие как гематит, лимонит и биотит, могут быть удалены с помощью , в то время как сильномагнитные минералы, такие как магнетит, удаляются посредством .

3. Флотация

Флотация применяется для удаления примесей, которые невозможно устранить методом магнитной сепарации, таких как полевой шпат и слюда в кварцевом песке, что позволяет дополнительно повысить его чистоту.

4. Кислотное выщелачивание

Кислотное выщелачивание основано на том, что кварц нерастворим в кислотах (за исключением плавиковой кислоты HF), тогда как другие минеральные примеси растворяются в кислоте, что обеспечивает дальнейшую очистку кварца.

5. Микробное выщелачивание

Данный метод предполагает использование микроорганизмов для выщелачивания тонкопленочного или внедренного железа с поверхности частиц кварцевого песка. Это новая технология удаления железа.