中國粉體網訊 石英砂是重要的工業礦物原料,廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業。它是一種半透明的硅酸鹽礦物,其主要成分是 SiO2,當SiO2 含量高于 99.99% 時稱其為高純石英砂 。
高純石英材料具有化學性質穩定、雜質含量低、透光性好、光譜透過寬、抗熱沖擊、耐高溫、耐輻照、紫外線全穿透、抗析晶能力強、硬度大、熱膨脹系數小、電絕緣性好、耐幾乎所有酸的腐蝕(HF 除外)等優異的物理化學性能。被廣泛用于電光源、光纖通信、太陽能電池、半導體集成電路、精密光學儀器、醫用器皿、航天航空等高科技行業,對一個國家的科技發展具有重要作用 。
高端石英產品對于石英砂的品質有很高要求,普通的石英砂不能達到其生產要求。但是關于高純石英砂的制備工藝一直由美歐等國控制,并且嚴格保密。雖然我國的石英礦儲量非常豐富,但是其品質較差,難以滿足行業發展的需要。因此,使高純石英砂國產化,對我國發展高端石英行業十分重要 。
美國的尤尼明IOTA 系列高純石英砂主要質量參數
我國直到20世紀80年代才開始進行高純石英砂的制備研究,并且只能生產中低端產品。隨著發展,近年來,我國開始重視石英砂提純技術的研究工作,并且發現了多處高品位的石英礦,利用國產的石英礦制備高純石英砂具有廣闊的發展前景。目前,高純石英砂生產方式主要采用礦物提純法。
高純石英砂提純法主要工藝流程為:原礦硅石經洗礦機洗去泥沙,破碎機粗破后,將合格石英料投入焙燒爐中,在850℃~980℃溫度下焙燒6個小時,焙燒后將石英料拖入清水中進行水淬,再經人工揀選出去,除雜質后送入破碎機破碎并過篩,再將通過篩網的石英砂送入磁選機,磁選后石英砂投入到配有HCI和HF混合酸的酸缸中浸泡一周,再經浮選、脫水、烘焙、冷卻、包裝,制得高純石英砂。
而高純石英砂提純工藝中,如何除去石英晶體內部的雜質是制備高純石英砂的關鍵。目前常用的方法有焙燒 - 水淬、水洗 - 分級脫泥 - 擦洗、重選 - 磁選 - 浮選、酸處理、生物浸出、微波法等。接下來,小編就跟大家聊一聊提純工藝中常用的重選 - 磁選 - 浮選方法。
不同礦物的密度各不相同,利用重力對礦物顆粒的影響,使不同礦物分離的選礦方法即為重選。根據相關實驗結果顯示,重選具有一定的除雜效果,但是難以達到生產要求,因此多用于粗選。將原礦經重選后再用磁選法處理,能夠提高除雜效果,使石英礦中的 Fe2O3 和TiO2 的含量都低于 0.04%,滿足生產要求。
磁選是利用磁力剔除石英礦中帶有磁性的雜質的過程,例如鈦鐵礦、黑云母等帶有磁性的雜質可以通過磁選除去。浮選可以用來除去顆粒細小的雜質礦物。相關專業人員用浮選法除去石英礦中的長石、云母等雜質粒子,將經過研磨、重選處理的石英砂再經浮選處理,使SiO2含量達到99.97%。
石英砂磁選設備
圖片來源于:山東華特磁電科技股份有限公司
山東華特磁電科技股份有限公司創立于1993年,股票代碼:831387,公司是國家級制造業單項冠軍、國家級專精特新重點“小巨人”企業、國家級創新型企業、國家級重點高新技術企業、國家知識產權示范企業,國家火炬計劃臨朐磁電裝備特色產業基地龍頭企業,是國家磁電與低溫超導應用技術創新戰略聯盟理事長單位、中國重型機械工業協會副理事長單位。設有國家級博士后科研工作站、綜合院士工作站、省磁力應用技術裝備重點實驗室和省磁電工程技術中心等研發平臺。總占地27萬平方米,總資產8億多元,員工800余人,是國內最大的磁力應用設備專業生產制造基地。專業生產醫用超導磁共振成像儀、永磁、電磁和低溫超導磁選機、除鐵器、礦山成套設備等,服務范圍涉及礦山、煤炭、電力、冶金、有色和醫療等領域,銷往澳大利亞、德國、巴西、印度、南非等30多個國家。
浮選設備
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郴州恒達選礦機械廠有限公司位于湖南南大門,中國旅游城市郴州市工業大道(107國道)二號。公司成立于一九九七年,是生產銷售成套選礦設備的專業廠家。公司技術力量雄厚,加工設備精良,檢驗手段齊全,產品質量可靠,內部管理完善,能為選礦廠生產日處理15~2000噸的成套選礦設備,為用戶提供選礦廠選址、工藝流程設計、設備選型、制造、安裝、調試直至正常生產的一條龍服務。公司重合同、守信譽,產品暢銷全國各地。近年來積極開拓國外市場,產品遠銷越南、泰國等東南亞及非洲市場,深受用戶好評。
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參考資料:未來智庫《高純石英砂行業研究:詳析壁壘、供需和格局》
侯清麟《高純石英砂制備技術研究現狀》
(中國粉體網編輯整理/蘇米)
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