Hoe om die regte kwarts-voordele prosesse te kies?
Tyd:5 September 2025
Die primêre doel van kwartsvoordeel is om onreinhede soos yster, aluminium, kalsium, titanium en ander mineraalsluitings uit ruwe kwartserts te verwyder, waardeur die kwarts suiwerheid opgegradeer word om aan spesifieke industriële standaarde te voldoen. Hierdie standaarde wissel wyd, afhangende van die eindgebruik, van gewone glasproduksie tot fotovoltaïese glas, elektroniese graad silikon en gevorderde keramiek. Die voordeelproses moet buigsaam ontwerp word volgens die tipe onreinhede, hul voorkomingswyses en die vereistes van die finale produk.

Begrip van Ertskenmerke en Puurheidsdoelwitte
Voor benefisiëring is grondige chemiese toetse en minerologiese karakterisering van noodsaaklikheid om twee kritieke faktore te bepaal wat die basis vorm vir proseskeuse:
1. Onreinheidsoorte en Verspreiding
- Vrye ystermineraal(e.g., hematiet, magnetiet): Magnetiese skeiding is die voorkeurmetode vir die verwydering van onsuiwerhede.
- Aluminosilikaatminerale(e.g., veldspaat, mika): Flotasie word algemeen gebruik om hierdie nie-magnetiese onsuiwerhede te skei.
- Ritsinsluitings(e.g., yster of titanium atome ingeslote in kwarts kristal strukture): Hierdie vereis daaropvolgende suuruitwaseming of hoë temperatuurbehandeling vir effektiewe verwydering.
2. Puurheid Vereistes
- Standaard glasgraad kwartsandSiO₂ ≥ 99.5%, Fe₂O₃ ≤ 0.05%
- Fotovoltaïese graad kwartsandSiO₂ ≥ 99.99%, Fe₂O₃ ≤ 0.001%
- Elektroniese graad kwarts: SiO₂ ≥ 99.999%, met feitlik geen onsuiwerhede
Tipiese Kwarts Benefisiëring Prosesvloei
Die kwartsvoordeelproses volg oor die algemeen 'n opeenvolgende proses van vergruizing, maal, voorbehandeling van onreinhede, fyn suiwering en konsentrasie. Elke fase fokus op spesifieke tipe onreinhede deur op maat gemaakte metodes te gebruik om die gewenste suiwerheid en deeltjiesgrootte te bereik.
1. Verpulbing: Dit is die voorbereiding van ertse vir maal.
Die aanvanklike vergruissfase is noodsaaklik om groot rouertsblokke tot hanteerbare groottes te verminder wat geskik is vir maal. Gewoonlik word 'n kombinasie van growwe en fyn vergruising toegepas:
- Grove CrushingKruikers word algemeen gebruik om grooterts stukke in kleiner stukkies te breek.
- Fyn CrushingImpakbrekers of koniese brekers verminder die deeltjie-grootte verder tot die reeks van 10–30 mm, wat die voedergrootte optimaliseer vir daaropvolgende slyp.
- BlootstellingNa vergruizing klassifiseer vibrerende skerms die materiaal, verwyder oorgrote deeltjies en verseker 'n eenvormige voedingstoestande vir die maalstadium. Dit verminder die maallas en verbeter die bevrydingseffektiwiteit.
2. Pre-behandeling: Verwydering van Grof Onreinhede en Voorbereiding vir Bevryding
- Was en OntslakVir kwartsertse met 'n hoë klei- of modderinhoud (soos verweerde kwartsand), verwyder wasmasjiene soos spiraalklassifiseerders of wielwasmasjiene los klei en fyn slakke. Dit voorkom die heging van fynhede aan kwartsoppervlakke, wat afsonderlike prosesse stroomaf kan benadeel.
- Screening en KlasifikasieVibrerende skerms skei kwartsdeeltjies verder volgens grootte, wat fraksies isoleer wat geskik is vir grof verwerking en groot gangue-blokke soos graniet en kalksteen verwyder, wat op sy beurt die maalenergieverbruik verminder.
3. Maal en Vrymaking: Uitsetting van Ingebedde Onreinhede
Kwartsertse bevat dikwels onreinheid minerale wat nou verweef is met kwarts kristalle. Maal is noodsaaklik om minerale vry te stel:
- Tipiese ToerustingBallemeule of staafmeule word gebruik, met staafmeule wat verkies word wanneer oorgemmering geminimaliseer moet word om die kwartsdeeltjie morfologie te bewaar.
- Maal FynheidDie vereiste fynheid hang af van die onsuiwerheid korrels grootte. Vir grofer yster mineraal insluitings (50–100 μm), is dit tipies voldoende om te maal om 30%-50% wat 200 mesh deurgaan te bereik. Vir fyn insluitings (<20 μm), kan dit nodig wees om te maal tot 80% wat 325 mesh of fyn deurgaan.
4. Verligting
Hierdie kritieke stadium kombineer verskeie metodes wat op onsuiwerheidstipes afgestem is:
| Suiweringsmetode |
Teiken Onreinhede |
Beginsel en Toerusting Besonderhede |
| Magnetiese Skeiding |
Yster- en titaniumhoudende minerale (Fe₃O₄, TiO₂) |
Gebruik verskille in magnetiese voortplanting deur hoë-gradiënt magnetiese skeiders (1.5–2.5 Tesla) om Fe₂O₃-inhoud tot onder 0.01% te verminder. |
| Botteling |
Feldspaat, mika, kalksteen |
Stel die slurry pH in (bv., swaelsuur tot pH 2–3), voeg versamelaars soos amiene by vir veldspaat, wat veroorsaak dat onreinhede aan borrels vasklou en dryf, terwyl kwarts sink. |
| Suuroplosings |
Rooster insluitings en oplosbare soute |
Gebruik sterk sure (HCl, H₂SO₄, HF) om interne yster, aluminium, kalsium onsuiwerhede op te los; noodsaaklik vir ultra-hoë suiwerheid kwarts (bv. fotovoltaïese graad); benodig afvalwaterneutalisering en behandeling. |
| Gravitasieskeiding |
Hoëdigtheid gangue-minerale (bv. bariet) |
Benut die digtheidsverskille tussen kwarts (2,65 g/cm³) en swaarder gangeminerale deur gebruik te maak van skuddtafels of spiraal-konsentratore, gewoonlik in die ruwe fases. |
5. Konsentrasie
- Ontwater en DroogVacuumfilters of filterpersse verwyder water van die konsentraat, gevolg deur droog om die voginhoud onder 0.5% te verlaag om deeltjie-agglomerasie te voorkom.
- Klassifikasi en Finale IjzerverwyderingLugklassifikators bied presiese partikulgrootte verspreidingbeheer, terwyl permanente magnetiese trommelskeiders 'n finale ysterverontreinigingstoets uitvoer om te verseker dat produkspesifikasies nagekom word.
Hoe om die regte kwarts-voordele prosesse te kies?
Kwarts-voordele kompleksiteit korreleer direk met die vereiste produk suiwerheid en partikelsgrootte:
- Konstruksie en Glas-gehalte KwartsEenvoudige proses wat was, sortering en magnetiese skeiding behels; geen behoefte aan flottasie of staal leaching nie, wat lei tot laer koste.
- Fotovoltaïese en Elektroniese-graad Kwarts: Vereis verskeie suiweringstadiums: was → maal → herhaalde magnetiese skeiding → flotasie (insluitend omgekeerde flotasie om veldspaat te verwyder) → suuruitloging (HF + HCl) → opsionele hoë-temperatuur suiweringstappe. Hierdie stappe verlaag onsuiwerhede tot ppm-vlakke.
- Ultra-hoë suiwer kwarts(e.g., semi-afgeleide toepassings): Benewens die bog above, word gevorderde metodes soos waterafkoeling (om kwarts kristalle te breek en interne onreinhede bloot te stel) en ion-uitruil prosesse (om oplosbare onreinhede te verwyder) gebruik, wat proses kompleksiteit en koste betekenisvol verhoog.
Kwartsvoordele hang af van teiken-onreinheidverwydering: Eerstens identifiseer gedetailleerde minerologiese en chemiese karakterisering die tipe onreinhede; dan word 'n logiese volgorde van bevryding, skeiding en suiwering toegepas. Magnetiese skeiding gekombineer met flotatie vorm die ruggraat van middel- tot lae-gehalte kwartsverbetering, terwyl suuruitloging en gevorderde suiweringstegnieke onontbeerlik is vir die produksie van hoë-gehalte kwarts.