Процесс Обогащения Кварцевого Песка и Обогатительное Оборудование

Кварцевый песок - неметаллический материал с очень широким спектром применения, используемый в основном в производстве строительных материалов, стекла, керамики, лазеров, оптоволоконных кабелей, электроники и других областях. На практике кварцевый песок может быть получен либо путем дробления кварцевой руды, либо путем обогащения кварцевой руды.

Кварцевые минеральные ресурсы, пригодные для промышленного использования, в области обогащения полезных ископаемых называются кремнистым сырьем, в основном это кварцит, жильный кварц, кварцевый песчаник, порошкообразный кварц, природный кварцевый песок и природные кристаллы. Среди них жильный кварц и кварцит содержат меньше примесей и обычно используются для производства кварцевого песка высокой или сверхвысокой чистоты, который, как правило, применяется в высокотехнологичных областях.  Природный кварцевый песок часто используется в стекольном, керамическом и литейном производстве из-за высокого содержания лубяных примесей и низкого качества самого минерала.

В реальном производстве процесс обогащения кварцевого песка можно разделить на сухое обогащение и мокрое обогащение. Продукты сухого обогащения имеют низкое качество и в основном используются в качестве сырья для производства строительных материалов. Несмотря на сложность процесса мокрого обогащения, получаемый продукт отличается высоким качеством, и можно сказать, что весь высококачественный кварцевый песок производится методом мокрого обогащения. Для обогащения кварцевого песка высокой чистоты обычно используются такие процессы, как промывка, сортировка, обесшламливание, скруббирование, магнитная сепарация, флотация и кислотное микробное выщелачивание и т.д., кроме того, электролиз и термическое хлорирование для кварцевого песка являются дополнительными предлагаемыми процессами.

1.1 Стадия Дробления и Сортировки Кварцевого Песка

После добычи жильного кварца или кварцита и других руд с большим размером частиц из сырой руды сначала отбираются частицы с меньшей серостью и более высокой чистотой, затем отобранные руды направляются в щековую или конусную дробилку для дробления, а затем обеспечивается размер частиц дробленого продукта с помощью контура, образованного круговым вибрационным грохотом и дробильным оборудованием. Измельченный продукт используется в песчаном производстве с помощью пескоделательной машины, в результате чего получается кварцевый песок с определенным размером частиц. Основное дробильно-сортировочное оборудование обогатительной фабрики кварцевого песка представлено в следующей таблице:

Щековая дробилка

Гидравлическая конусная дробилка

Линейный вибрационный грохот DZS

1.2 Стадия Измельчения Кварцевого Песка

Для измельчения кварцевого песка обычно используется одна стадия или шаровая мельница решетчатого типа + шаровая мельница переливного типа с двумя стадиями измельчения. Вторая стадия измельчения представляет собой замкнутый цикл со спиральным классификатором или гидроциклоном, что обеспечивает тонкость помола. Стремясь устранить недостатки традиционных мельниц, такие как быстрый износ и высокое энергопотребление, компания Синьхай и другие крупные производители горного оборудования провели ряд модификаций шаровых мельниц. Например, использование новой износостойкой резиновой футеровки, замена подшипников качения на подшипники скольжения, масштабные мероприятия на мельнице. Повышение производительности мельницы позволяет продлить срок службы оборудования и создать экономический эффект для предприятия. Ниже показано распространенное оборудование для измельчения:

Шаровая мельница мокрого помола с разгрузкой через решетку

Спиральный классификатор с погруженными спиралями

Гидроциклон

1.3 Стадия Очистки Кварцевого Песка

После получения кварцевого песка определенной крупности для получения промышленного кварцевого песка более высокой чистоты также необходимо использовать определенный процесс дальнейшей очистки. Для очистки кварцевого песка используются такие процессы, как промывка водой, классификация и обесшламливание; скруббирование; магнитная сепарация; флотация и микробное кислотное выщелачивание. Здесь дается краткое описание этих процессов.

Промывка водой, классификация и обесшламливание: Качество кварцевого песка снижается с уменьшением размера зерен кварца, в то время как для примесей, таких как железо и алюминий, наблюдается обратная тенденция, особенно для кварцевых песков, добываемых с высоким содержанием глины. Поэтому промывка и сортировка кварцевого песка для удаления шлама является необходимой подготовкой.

Скруббирование: При скруббированием кварцевого песка в основном используется механическая сила и трение между частицами кварца для удаления с поверхности кварцевого песка железных пленок или прилипших к ним примесей. В то же время может дополнительно измельчать частицы кварца. Затем с помощью гидроциклона отделяются мелкозернистые частицы, содержащиеся в скраб-шламе, что позволяет получить кварцевый песок более высокой чистоты.

Магнитная сепарация: Магнитная сепарация кварцевого песка позволяет эффективно удалять слабомагнитные примеси гематита, лимонита, черной слюды. Оборудование для обогащения кварцевого песка при слабом магнетизме обычно представляет собой мокрый цилиндрический магнитный сепаратор с постоянным магнитом, а оборудование для сильной магнитной сепарации - это мокрый сильный магнитный сепаратор или высокоградиентный магнитный сепаратор.

Флотация: Флотация кварцевого песка предназначена главным образом для удаления полевого шпата, слюды и других немагнитных примесей в кварцевом песке. Отделение кварца от полевого шпата является важным процессом, и HF широко используется в промышленности в качестве активатора, а флотационное разделение осуществляется с помощью катионных коллекторов при определенном pH.

Кислотное выщелачивание: Кварц практически нерастворим в соляной, серной, азотной и плавиковой кислотах, за исключением HF, и это свойство кварцевого песка используется в промышленности для его разделения и очистки.

Микробное выщелачивание: Этот процесс обогащения кварцевого песка является новым. Такие микроорганизмы, как Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas и Mycobacterium polymyxa, в основном используются для удаления тонкой пленки железа или выщелоченного железа с поверхности кварцевого песка. Этот процесс дал хорошие результаты в лаборатории, но его промышленное использование требует дальнейших исследований.