Il quarzo è ovunque
2 ossigeno + 1 silicio, una delle combinazioni più semplici nei minerali; è uno dei minerali più diffusi sulla superficie terrestre. Dalle spettacolari meraviglie delle mura alle splendide coste, fino ai vasti deserti, si possono scorgere tracce di quarzo; il quarzo è uno dei principali minerali che compongono le rocce, la proporzione di minerali del gruppo del quarzo nella crosta terrestre raggiunge il 12,6%; le varie forme di quarzo derivano da diverse condizioni di formazione. Ciò che comunemente chiamiamo "quarzo" si riferisce generalmente al più comune quarzo α.
I tipi principali di giacimenti di quarzo includono quarzo filoniano, quarzite, arenaria quarzifera e sabbia di quarzo naturale (sabbia marina, sabbia fluviale e sabbia lacustre).
Campi di applicazione del quarzo
La sabbia di quarzo è un'importante materia prima minerale industriale, ampiamente utilizzata nell'industria del vetro, della fusione, della ceramica e dei materiali refrattari, della metallurgia, dell'edilizia, dell'elettronica, dell'industria chimica, della gomma, degli abrasivi e in altri settori. L'uso industriale del quarzo consiste generalmente nella sua macinazione per ottenere "sabbia di quarzo" di varie specifiche.
Processo e attrezzature per la rimozione delle impurità dalla sabbia di quarzo
Attualmente, la maggior parte delle sabbie di quarzo nazionali necessita di un processo di arricchimento prima di poter essere utilizzata; pertanto, la tecnologia e le attrezzature per l'arricchimento sono fondamentali.
I processi comuni di rimozione delle impurità in Cina includono principalmente: separazione magnetica, separazione per gravità, flottazione, decapaggio, separazione intelligente (separazione cromatica, infrarossi, raggi X, ecc.) o una combinazione di diversi metodi di arricchimento per rimuovere le impurità dalla sabbia di quarzo e ottenere sabbia di quarzo conforme ai requisiti.
- separazione magnetica
La separazione magnetica è un metodo efficiente ed ecologico per rimuovere impurità magnetiche forti e deboli. Negli ultimi anni, con la progressiva maturazione della tecnologia e delle apparecchiature per la separazione magnetica, l'applicazione di questo metodo si è diffusa sempre di più, diventando gradualmente il principale metodo di rimozione della sabbia di quarzo.
Poiché la materia prima stessa contiene una piccola quantità di magnetite fortemente magnetica e una piccola quantità di ematite, limonite, biotite, granato, tormalina, olivina, clorite e altri minerali impuri debolmente magnetici, oltre alla frantumazione e alla macinazione, durante il processo di estrazione si mescolerà anche una piccola quantità di ferro meccanico; queste impurità influenzeranno seriamente la qualità della sabbia di quarzo.
Nella separazione magnetica e nella rimozione delle impurità, l'intensità del campo magnetico viene prima ridotta e poi aumentata, in modo da rimuovere prima i minerali fortemente magnetici e il ferro meccanico, e poi i minerali debolmente magnetici e gli eventuali corpi congiunti di minerali debolmente magnetici.Per le apparecchiature di separazione magnetica debole si possono utilizzare i tamburi magnetici permanenti a controcorrente della serie CTN di Huate, mentre per le apparecchiature di separazione magnetica forte si possono utilizzare i separatori magnetici a piastra piana della serie SGB di Huate, i separatori magnetici a rulli ad alta forza magnetica CFLJ di Huate, i separatori magnetici ad anello verticale ad alto gradiente della serie LHGC di Huate e i separatori magnetici elettromagnetici per fanghi ad alto gradiente della serie HTDZ di Huate.I vantaggi della separazione magnetica sono l'elevata capacità di lavorazione e il rispetto dell'ambiente. I dati applicativi sul campo dimostrano che la separazione magnetica può migliorare notevolmente la qualità dei concentrati di sabbia.
Separatore magnetico ad alto gradiente Huate + Separatore magnetico a piastra potente applicato nel progetto di sabbia di quarzo di Anhui
Il separatore magnetico ad alto gradiente ad anello verticale Huate è stato impiegato in un progetto austriaco di estrazione di sabbia di quarzo.
2. Rielezione
La sabbia di quarzo naturale (sabbia marina, sabbia di fiume, sabbia di lago, ecc.) spesso contiene una piccola quantità di impurità minerali pesanti (come zircone, rutilo), quindi le proprietà magnetiche di tali impurità sono deboli, ma la loro densità è significativamente superiore a quella del quarzo. È possibile utilizzare la separazione per gravità per rimuoverle. L'apparecchiatura può adottare uno scivolo a spirale. Il vantaggio dello scivolo a spirale è il basso consumo energetico, ma lo svantaggio è che la capacità di lavorazione di un singolo dispositivo è bassa e l'area occupata è ampia.
3. Galleggiamento
Poiché alcuni minerali di quarzo contengono impurità come muscovite e feldspato, è necessario rimuoverle tramite flottazione. In un ambiente neutro o debolmente acido, si utilizzano agenti ecocompatibili per rimuovere i minerali di mica; in un ambiente neutro o debolmente acido, si utilizzano agenti ecocompatibili per rimuovere i minerali di feldspato. Il vantaggio della flottazione è che può separare efficacemente minerali complessi con proprietà magnetiche e densità simili; lo svantaggio della flottazione è che l'attuale metodo di flottazione senza fluoro e senza acidi non è sufficientemente maturo, i reagenti non sono ecocompatibili e il costo del trattamento delle acque di riflusso è elevato. Inoltre, alcune sabbie di quarzo hanno requisiti specifici per la granulometria, come alcune sabbie di vetro. -26+140 mesh, il grado di dissociazione del monomero in questo intervallo di granulometria è basso, il che non è favorevole alle operazioni di flottazione.
4. Lavaggio acido
Il processo di decapaggio sfrutta le caratteristiche della sabbia di quarzo, che è insolubile negli acidi (tranne l'HF) e permette la dissoluzione di altri minerali impuri mediante acidi, consentendo così un'ulteriore purificazione della sabbia di quarzo.
Gli acidi comunemente usati includono acido solforico, acido cloridrico, acido nitrico e acido fluoridrico, ecc.; l'agente riducente include acido solforoso e i suoi sali. Gli acidi sopra menzionati hanno un buon effetto di rimozione sulle impurità non metalliche nel quarzo, ma hanno un impatto significativo sulle diverse impurità metalliche, sul tipo di acido e sulla loro concentrazione. Generalmente, l'acido diluito ha un effetto significativo sulla rimozione di Fe e Al, mentre la rimozione di Ti e Cr richiede il trattamento con acido solforico concentrato, acqua regia o HF. Il controllo dei vari fattori del decapaggio dovrebbe essere basato sui requisiti di qualità finale della sabbia di quarzo, cercando di ridurre la concentrazione, la temperatura e il dosaggio dell'acido e di ridurre il tempo di lisciviazione dell'acido, in modo da ottenere la rimozione delle impurità e la purificazione a un costo di arricchimento inferiore.
5. Smistamento intelligente (smistamento per colore, infrarossi vicini, raggi X, ecc.)
La separazione intelligente si basa sulla differenza nelle proprietà ottiche del minerale o sulla differenza nelle caratteristiche di reazione dopo l'irradiazione a raggi X, e sull'utilizzo della tecnologia di rilevamento fotoelettrico per separare le diverse particelle di minerale.
L'attrezzatura disponibile è principalmente una macchina di smistamento intelligente con sensori, composta principalmente da un sistema di alimentazione, un sistema di rilevamento ottico, un sistema di elaborazione del segnale e un sistema di esecuzione della separazione.
In base alla classificazione della sorgente luminosa di rilevamento, si possono distinguere sorgenti luminose fluorescenti, sorgenti luminose a LED, sorgenti luminose nel vicino infrarosso, raggi X e così via.
Il vantaggio della selezione intelligente è che può sostituire la selezione manuale, controllare con precisione la qualità del minerale selezionato e aumentare la capacità produttiva dell'impianto di lavorazione; lo svantaggio è che la gamma granulometrica del minerale selezionato è relativamente ampia ed è difficile selezionare i materiali più fini (-1 mm). Capacità di lavorazione più elevata e più bassa.
La sabbia di quarzo è una risorsa minerale non metallica di grande importanza. È ampiamente diffusa in Cina e la sua qualità varia notevolmente a seconda delle regioni. Prima della produzione industriale, è necessario effettuare uno studio preliminare dei campioni minerali in base ai requisiti di qualità della sabbia concentrata e a un metodo di arricchimento adeguato.
La suddetta serie di prodotti, realizzata da Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd., è adatta alla separazione di minerali di diverse granulometrie. L'azienda si distingue per un design strutturale specifico, studiato per soddisfare i requisiti di diversi indici di selezione, e ha già ottenuto risultati positivi in numerose aziende minerarie, contribuendo al risparmio energetico, alla riduzione dei consumi e al miglioramento dell'efficienza.
Le imprese minerarie dovrebbero selezionare apparecchiature di separazione magnetica adatte alle proprie condizioni operative, in base alla natura del minerale e alle esigenze tecnologiche, al fine di migliorare l'efficienza produttiva.
I produttori di apparecchiature dovrebbero migliorare e perfezionare continuamente le prestazioni dei loro prodotti in base ai requisiti di produzione delle imprese minerarie, risolvere alcuni problemi riscontrati nell'uso pratico, produrre prodotti più adatti alle applicazioni industriali e promuovere lo sviluppo tecnologico delle apparecchiature di separazione magnetica.
Data di pubblicazione: 11 marzo 2021