Πώς να επιλέξετε τη σωστή διαδικασία εμπλουτισμού του χαλαζία;

Χρόνος:5 Σεπτεμβρίου 2025

Ο κύριος στόχος της εμπλουτισής του χαλαζία είναι η απομάκρυνση ακαθαρσιών όπως ο σίδηρος, το αλουμίνιο, το ασβέστιο, το τιτάνιο και άλλες ορυκτές ενσωματώσεις από το ακατέργαστο ορυκτό χαλαζία, αναβαθμίζοντας έτσι την καθαρότητα του χαλαζία ώστε να πληροί συγκεκριμένα βιομηχανικά πρότυπα. Αυτά τα πρότυπα διαφέρουν και ποικίλλουν ανάλογα με την τελική χρήση, κυμαινόμενα από την παραγωγή κανονικού γυαλιού έως το φωτοβολταϊκό γυαλί, το ηλεκτρονικής ποιότητας πυρίτιo και τις προηγμένες κεραμικές ύλες. Η διαδικασία εμπλουτισμού πρέπει να σχεδιάζεται ευέλικτα σύμφωνα με τους τύπους ακαθαρσιών, τους τρόπους εμφάνισής τους και τις απαιτήσεις του τελικού προϊόντος.

Κατανόηση Χαρακτηριστικών Μεταλλεύματος και Στόχων Καθαρότητας

Πριν από την επεξεργασία, οι λεπτομερείς χημικές αναλύσεις και η ορυκτολογική χαρακτήριση είναι ουσιώδεις για τον προσδιορισμό δύο κρίσιμων παραγόντων που αποτελούν τη βάση για την επιλογή της διαδικασίας:

1. Τύποι Καθαρών και Κατανομή

• Ελεύθερα σιδηρούχα ορυκτά(π.χ., η αιματίτης, η μαγνητίτης): Η μαγνητική διαχωριστική μέθοδος είναι η προτιμώμενη μέθοδος για την απομάκρυνση ακαθαρσιών.
• Αλουμινόσιλικοί ορυκτοί(π.χ. πετρομάγνητες, μιica): Η φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται γενικά για να διαχωρίσει αυτές τις μη μαγνητικές ακαθαρσίες.
• Συμπεράσματα πλέγματος(π.χ., άτομα σιδήρου ή τιτανίου ενσωματωμένα μέσα σε κρυσταλλική δομή κρυστάλλου χαλαζία): Αυτά απαιτούν επακόλουθη οξέα εκχύλιση ή μεταχείριση υψηλής θερμοκρασίας για αποτελεσματική απομάκρυνση.

2. Απαιτήσεις Πυρότητας

• Τυπική γυάλινη ποιότητας κρυσταλλική άμμοςSiO₂ ≥ 99.5%, Fe₂O₃ ≤ 0.05%
• Φωτοβολταϊκής ποιότητας χαλίκι πυριτίουSiO₂ ≥ 99.99%, Fe₂O₃ ≤ 0.001%
• Κρύσταλλος πυριτίου ηλεκτρονικής ποιότηταςSiO₂ ≥ 99.999%, σχεδόν χωρίς ακαθαρσίες

Τυπική Διαδικασία Εμπλουτισμού Κρυστάλλων Σιλικόνης

Η διαδικασία εμπλουτισμού του πυριτίου ακολουθεί γενικά μια διαδοχική διαδικασία θραύσης, άλεσης, προεπεξεργασίας αφαίρεσης επιβλαβών ακαθαρσιών, λεπτού καθαρισμού και συγκέντρωσης. Κάθε στάδιο στοχεύει σε συγκεκριμένους τύπους ακαθαρσιών χρησιμοποιώντας προσαρμοσμένες μεθόδους για να επιτευχθεί η επιθυμητή καθαρότητα και μέγεθος σωματιδίων.

1. Θρυμματισμός: Προετοιμασία Μεταλλεύματος για Τρίψιμο

Η αρχική φάση θλίψης είναι απαραίτητη για να μειώσει τα μεγάλα κομμάτια ωμού ορύχου σε διαχειρίσιμα μεγέθη κατάλληλα για άλεση. Συνήθως, εφαρμόζεται ένας συνδυασμός χονδρής και λεπτής θλίψης:

• Χονδρή ΘραύσηΟι θραυστήρες κοπής είναι συνήθως χρησιμοποιούμενοι για να μειώσουν μεγάλα κομμάτια μεταλλεύματος σε μικρότερα κομμάτια.
• Λεπτή ΘρυμματισμένηΟι θραυστήρες πρόσκρουσης ή οι κώνικοι θραυστήρες μειώνουν περαιτέρω το μέγεθος των σωματιδίων στην περιοχή των 10–30 mm, βελτιστοποιώντας το μέγεθος τροφοδοσίας για την επόμενη άλεση.
• Διενέργεια εξετάσεωνΜετά την θραύση, οι δονητικές οθόνες ταξινομούν το υλικό, απομακρύνοντας τα υπερμεγέθη σωματίδια και εξασφαλίζοντας ομοιόμορφο μέγεθος τροφοδοσίας στη διαδικασία άλεσης. Αυτό μειώνει το φορτίο άλεσης και βελτιώνει την αποδοτικότητα απελευθέρωσης.

2. Προεπεξεργασία: Αφαίρεση Χονδροειδών Ακαθαρσιών και Προετοιμασία για Απελευθέρωση

• Πλύσιμο και ΑπολίπανσηΓια πυριτικά κοιτάσματα με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο ή λάσπη (όπως είναι η καιρική πυριτική άμμος), ο εξοπλισμός πλυσίματος όπως οι σπειροειδείς ταξινομητές ή οι πλυντήρες τροχών αφαιρεί τους ελεύθερους άργιλους και τις λεπτές λάσπες. Αυτό αποτρέπει την προσκόλληση των λεπτών σωματιδίων στις επιφάνειες του πυριτίου, γεγονός που θα μπορούσε να εμποδίσει τις downstream διαδικασίες διαχωρισμού.
• Διενέργεια και ΤαξινόμησηΟι δονητικές οθόνες διαχωρίζουν περαιτέρω τα σωματίδιαQuartz κατά μέγεθος, απομονώνοντας τις κλάσεις που είναι κατάλληλες για χονδροειδή επεξεργασία και απομακρύνοντας μεγάλους θραυστούς όγκους όπως το γρανίτη και τον ασβεστόλιθο, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας στην άλεση.

3. Άλεση και Απελευθέρωση: Έκθεση Ενσωματωμένων Ακαθαρσιών

Οι κρύσταλλοι χαλαζία συχνά περιέχουν μεταλλεύματα με ακαθαρσίες στενά αναπτυγμένα με τους κρυστάλλους χαλαζία. Η άλεση είναι απαραίτητη για να επιτευχθεί η απελευθέρωση των ορυκτών:

• Τυπικός ΕξοπλισμόςΟι σφαιρόμυλοι ή οι ράβδοι χρησιμοποιούνται, με τους ράβδους να προτιμώνται όταν πρέπει να ελαχιστοποιηθεί η υπερλείανση για να διατηρηθεί η μορφολογία των κόκκων πυριτίου.
• Σκοπιά ΚοκκομετρίαςΗ απαιτούμενη λείανση εξαρτάται από το μέγεθος κόκκων των ακαθαρσιών. Για τις πιο χονδρές ενσωματώσεις σιδηρούχων μεταλλεύματος (50–100 μm), η λείανση για να επιτευχθεί το 30%-50% μέσω 200 πλέγματος είναι συνήθως επαρκής. Για τις πιο λεπτές ενσωματώσεις (<20 μm), μπορεί να είναι απαραίτητη η λείανση για να επιτευχθεί το 80% μέσω 325 πλέγματος ή λεπτότερα.

4. Καθαρμός

Αυτή η κρίσιμη φάση συνδυάζει πολλαπλές μεθόδους προσαρμοσμένες στους τύπους ακαθαρσιών:

5. Συγκέντρωση

• Αφαίρεση νερού και ΞήρανσηΟι φίλτροι κενού ή οι πιέσεις φίλτρου απομακρύνουν το νερό από τη συγκέντρωση, ακολουθούμενοι από ξήρανση για να μειωθεί η περιεκτικότητα σε υγρασία κάτω από 0,5% ώστε να αποτραπεί η συσσωμάτωση των σωματιδίων.
• Κατηγοριοποίηση και Τελική Αφαίρεση ΣιδήρουΟι αεροταξινομητές παρέχουν ακριβή έλεγχο της κατανομής μεγέθους σωματιδίων, ενώ οι μόνιμοι μαγνητικοί διαχωριστές τύπου τύμπανου εκτελούν έναν τελικό έλεγχο σιδηρούχων ακαθαρσιών για να διασφαλιστεί ότι πληρούνται οι προδιαγραφές του προϊόντος.

Πώς να επιλέξετε τη σωστή διαδικασία εμπλουτισμού του χαλαζία;

Η πολυπλοκότητα της εμπλουτισμένης χαλαζίας συσχετίζεται άμεσα με την απαιτούμενη καθαρότητα του προϊόντος και το μέγεθος των σωματιδίων:

• Κατασκευή και Κονίαμα ΧαλαζίαΑπλή διαδικασία που περιλαμβάνει πλύσιμο, οθονισμό και μαγνητική διαχωριστική διαδικασία. Δεν απαιτείται φυγόκεντρος ή όξινη εκχύλιση, γεγονός που οδηγεί σε χαμηλότερο κόστος.
• Φωτοβολταϊκός και Ηλεκτρονικός Κρύσταλλος Σιλικόνης: Απαιτεί πολλαπλά στάδια καθαρισμού: πλύσιμο → άλεση → επαναλαμβανόμενη μαγνητική διαχωριστική → φυγοκέντρηση (συμπεριλαμβανομένης της αντίστροφης φυγοκέντρησης για την αφαίρεση των φελσπατών) → οξική έκπλυση (HF + HCl) → προαιρετικά βήματα καθαρισμού υψηλής θερμοκρασίας. Αυτά τα στάδια μειώνουν τις ακαθαρσίες σε επίπεδα ppm.
• Υψηλής Καθαρότητας Υπερ-Πυρίτιο(π.χ., εφαρμογές ημιαγωγών): Εκτός από τα παραπάνω, χρησιμοποιούνται προηγμένες μέθοδοι όπως η άμεση ψύξη με νερό (για να σπάσουν οι κρύσταλλοι ορυκτού πυριτίου και να αποκαλυφθούν οι εσωτερικές ακαθαρσίες) και οι διαδικασίες ανταλλαγής ιόντων (για να απομακρυνθούν οι διαλυτές ακαθαρσίες), αυξάνοντας σημαντικά την πολυπλοκότητα της διαδικασίας και το κόστος.

Η εκμετάλλευση του κ кварτζ εξαρτάται από την στοχευμένη απομάκρυνση ακαθαρσιών: πρώτα, η λεπτομερής ορυκτολογική και χημική χαρακτηριστική αναγνωρίζει τους τύπους ακαθαρσιών. Στη συνέχεια, εφαρμόζεται μια λογική ακολουθία απελευθέρωσης, διαχωρισμού και καθαρισμού. Ο μαγνητικός διαχωρισμός σε συνδυασμό με την πλωτήρα σχηματίζει τον πυρήνα της αναβάθμισης του κ кварτζ μέσης προς χαμηλής καθαρότητας, ενώ η όξινη έκπλυση και οι προηγμένες τεχνικές καθαρισμού είναι απαραίτητες για την παραγωγή κ кварτζ υψηλής καθαρότητας.

• Επόμενο:Φυτοάλεσης Σιδηρομεταλλεύματος στην Ινδία