天然石英礦含有很多雜質,為了將石英砂應用到各個領域中,需要將石英砂除雜和提純,制造出精制石英砂和高純石英砂。我們這里說的高純石英砂一般是指SiO2含量高于99.9%的石英微粉,主要應用在IC的集成電路和石英玻璃等行業。從石英礦到高純石英砂需要經歷十步,由以下這些設備來完成。
1、擦洗脫泥
借助擦洗機的機械力和砂粒間的磨剝力來除掉石英砂外表的薄膜鐵、粘結及泥性雜質礦藏,并進一步擦碎未成單體的礦藏集合體,再經分級作業到達進一步提純石英砂的作用。
擦洗脫泥設備:高效攪拌式擦洗機,適用于礦物粒度為0-6mm的天然或人工砂、各種松散泥質粒結礦或物料,進行顆粒擦洗凈化和泥質物料分散解離、分離,能有效地清除膠附在礦物或物料表面的溶劑和泥土。
2、破碎
采用破碎機將石英原礦破碎至粒徑為1-20mm的顆粒,為進一步研磨打下基礎。
破碎設備:粗碎可采用顎式破碎機,中碎和細碎可采用圓錐破碎機。
3、研磨
采用濕磨或干磨將原料制成粒徑在5-50μm的超細石英砂,為石英砂提純提供適合的粒度。
研磨設備:一段濕磨可采用濕式棒磨機,二段濕式磨礦可采用溢流型球磨機。有些制粉要求采用干磨工藝來磨礦,這時候就要用到干式棒磨機或球磨機。
4、分級
利用分級設備按標準將原料分成多種粒度范圍產品,在后續處理中,根據粒度范圍均進行分別處理;
分級設備:可分為篩分機、氣流分級設備或螺旋分級機,設備的選擇可根據產量和對粒度范圍的要求來確定。
5、磁選
磁選的目的是除去礦中的磁性礦物,如:褐鐵礦、赤鐵礦、云母、石榴子石、黃鐵礦、鈦鐵礦等。
磁選設備:根據工藝來選擇,一段磁選一般采用永磁強磁筒式磁選機,磁場一般6000-8000高斯左右,二段磁選則可以選用磁場強度為50-15000高斯的高梯磁磁選選礦設備。
6、重選
當原料中含有特別少量的重礦物雜質(如鋯石)時,因其沒有磁性,且比重大于石英,可采用螺旋溜槽重選法有效去除這類重礦物雜質。
重選設備:選礦螺旋溜槽可用于選別粒度0.3-0.02 mm細粒的石英砂,去除里面的雜質,提高石英砂純度。
7、浮選
若原料中云母類礦物種類較多,僅僅利用螺旋溜槽不可能完全把雜質去除干凈。此外,若原料中還含有一定量的比重與石英差不多的長石類礦物,此時可采用浮選工藝流程去除這些雜質礦物。與此同時,當石英礦物與脈石礦物沒有達到一定的單體解離度時,需要增加磨礦細度。
浮選設備:可選用機械攪拌式浮選機,根據粗選、掃選、精選的不同需求來選擇浮選機型號,常用的型號包括XCF型、KYF型、SF型等。
8、酸浸
若成品砂或是經過除雜選別作業后的產品砂顏色偏紅,鐵鈦含量高沒有達到產品質量要求時,可采用酸洗法,先水洗除粉除雜,再酸洗浸泡水洗,最后烘干或涼干。在經歷焙燒水淬、揀選、強磁選后,大多數氧化物及雜質礦物已被去除,但還有部分氧化物及雜質礦物處在晶界、微裂隙及晶體內,去除有些困難,因此采用長時間的酸浸,以去除此類雜質。
9、去離子水洗
浮選后用去離子水洗除殘余的浮選劑和石英砂表面的雜質;酸浸后,將酸浸后的原料用去離子水洗去原料包含的酸液等,直至呈中性。
10、脫水和烘干
高純石英砂提純的最后一步就是脫水和烘干,將石英砂里多余的水分脫去,再利用烘干機烘干,并在凈化車間內進行真空包裝,即可得到高純石英砂產品。
脫水設備:高頻脫水篩適用于精礦脫水、尾礦干排等,特別適于處理細粒級礦物,還可搭配鑫海XC系列旋流器聯合使用,脫水效率更高、更充分,可廣泛用于尾礦干排、精礦脫水等作業。