Процесс Разделения Кварцевого Песка и Обычных Жильных Минералов

Кварцевый песок является распространенным и широко используемым неметаллическим сырьем, широко применяемым в стекольной, литейной, керамической, металлургической, строительной, химической и других отраслях промышленности. В связи с востребованностью областей его применения требования к обезвреживанию кварцевого песка в процессе его обогащения высоки. В данной статье рассматривается процесс отделения кварцевого песка от его обычных жильных минералов. Обычные жильные минералы в кварцевом песке включают металлические минералы, такие как гематит, магнетит, лимонит и ильменит, а также неметаллические минералы с преобладанием полевых шпатов. Далее мы представим процесс выполнения этих двух частей:

1. Процессы Отделения Кварцевого Песка от Металлических Минералов с Преобладанием Минералов Железа

Железо является распространенной вредной примесью в кварцевом песке, причем в кварцевом песке оно присутствует в общей сложности в следующих формах:

(1) Присутствует в глинах и каолинизированных полевых шпатах;

(2) Прикрепляется к поверхности зерен кварца, образуя пленку гидроксида железа;

(3) Присутствует в тяжелых минеральных примесях, таких как ильменит;

(4) Присутствует в зернах кварца в виде пропитки или проникновения;

(5) В зернах таких минералов, как слюда и горнбленд.

В связи с наличием примесей железа в более сложном виде, процесс его разделения также более разнообразен и включает в основном следующие виды:

(1) Метод скрабирования

Метод скрабирования использует механическую силу и взаимное истирание между минеральными частицами для снятия с поверхности кварцевого песка пленки железа, а также адгезионных примесей минералов кварцевого песка, но также способен удалить часть минералов железа в глинистом полевом шпате. В этом методе факторами, оказывающими большее влияние на эффект очистки, являются конструктивные особенности и форма конфигурации самого скруббера, время очистки и концентрация очистки. Выбор оборудования для скруббирования должен определяться в зависимости от характера руды кварцевого песка, после проведения испытаний. Концентрация скрабирования обычно контролируется на уровне 50%-60%, а время скрабирования зависит от требований к качеству исходного продукта, которые должны определяться на основе испытаний.

(2) Магнитная сепарация

Магнитная сепарация в основном используется для удаления таких минералов, как гематит, лимонит, магнетит и смектит. При низком содержании примесей железа в кварцевом песке для сортировки обычно используется мокрый сильный магнитный сепаратор. Более важным влияющим фактором является тонкость отбираемых минералов, как правило, чем мельче минеральные зерна кварцевого песка, тем лучше эффект отделения примесей железа.

(3) Гравитационная Сепарация

Гравитационная сепарация удаляет из кварцевого песка тяжелые минералы, в основном ильменит, плотность которого превышает 2,9 г/см3. Спиральные желоба часто используются в качестве оборудования для гравитационной сепарации кварцевого песка.

(4) Метод Флотации

Флотационный метод можно разделить на два процесса: раздельная флотация железа и слюды и комбинированная флотация железа и слюды. В этих двух методах используются различные режимы применения реагентов, в основном нефтяных сульфонатов и сосновых масел в сочетании с железной флотацией и серной кислотой в качестве кондиционера шлама.

(5) Микробное Выщелачивание

Помимо этих трех традиционных методов обогащения, микробное выщелачивание также является методом, способным удалить тонкую пленку железа с поверхности кварца. В основном для их замачивания используются такие микроорганизмы, как Aspergillus niger, Penicillium и другие, однако эта технология пока не нашла применения в крупномасштабном промышленном производстве.

2. Процесс Разделения Кварцевого Песка и Неметаллических Минералов на Основе Полевого Шпата

Кварцевый песок по своей природе близок к таким неметаллическим минералам, как полевой шпат и глина, поэтому отделить полевой шпат от кварцевого песка сложнее. Удаление примесей полевого шпата обычно осуществляется путем промывки и сортировки обесшламливания, флотации и кислотного выщелачивания.

(1) Промывка и Классификация Обесшламливание

Для кварцевого песка, содержащего большое количество глинистых минералов, промывка и обесшламливание являются эффективным способом удаления глины, обычно применяемым в кварцевом песке перед сепарацией, как подготовительная работа для удаления примесей и очистки.

(2) Метод Флотации

Процесс флотации кварцевого песка можно разделить на фторированную и нефторированную флотацию. Фторированная флотация - это метод сепарации с использованием катионного собирателя и активатора фтористоводородной кислоты. При бесфтористой флотации в качестве активатора полевого шпата используется серная или соляная кислота, а для отделения полевого шпата применяется соответствующая ловушка. При одинаковых условиях результаты флотации с использованием в качестве активатора соляной кислоты были лучше, чем с использованием в качестве активатора серной кислоты.

(3) Выщелачивание кислотой

Поскольку кварц стабилен в природе и нерастворим в других кислотах, кроме плавиковой, кислотное выщелачивание является эффективным методом удаления неметаллических минералов из кварцевого песка. Обычно используются серная, соляная, азотная и др. кислоты, на концентрацию которых влияют концентрация кислоты, дозировка, время выщелачивания, температура и перемешивание суспензии.

Выше мы представили процесс сепарации кварцевого песка от обычных жильных минералов. Следует отметить, что кварцевый песок, добываемый на разных рудниках, имеет различные минеральные компоненты, и в реальном производстве необходимо применять научный и обоснованный процесс обогащения в соответствии с результатами испытаний на обогатимость, а также использовать подходящий процесс для получения хороших экономических выгод.