シリカサンドの処理フローと設備

Summary: この記事では、シリカ砂処理工場における包括的な処理フローと使用される重要な設備について詳しく説明します。

珪砂は、主に二酸化ケイ素 (SiO₂) で構成され、ガラス製造、鋳造、セラミックス、電子部品、水ろ過産業など、幅広い産業で重要な工業原料です。その品質と特性は、下流製品の性能に直接影響します。珪砂の処理には、慎重に設計された一連のステップと、特殊な設備の使用が含まれます。 `

この シリカ砂の処理 原材料から高品質で利用可能な砂へと変換するために、いくつかの重要な段階を含む多段階の手順です。

• 1. 採掘と採石陸上または沖合の堆積物から掘削機、ショベルカー、または浚渫船を使って生の珪砂を抽出する。
• 2. 破砕原料の大きな塊状のシリカ砂を、ジューククラッシャー、円錐クラッシャー、またはインパクトクラッシャーを用いた一次破砕、二次破砕、三次破砕によってより小さな粒子に分解する。
• 3. スクリーニング振動スクリーンを使用して、破砕されたシリカ砂をさまざまな粒子サイズの範囲に分離する。
• 4. 洗浄: Removing impurities like clay, silt, and organic matter from the sand using sand washers.
• 5. 砂洗浄: 粘土、シルト、有機物などの不純物を砂洗浄機を用いて砂から除去する。 スクラビング: 砂スクラバーを用いて機械的な力を加え、砂表面の頑固な不純物を除去する。
• 6. 磁気分離磁気分離: 磁気分離機を用いて、酸化鉄などの磁性不純物をシリカ砂から除去する。
• 7. 浮選浮遊槽で化学的な方法を用いて、長石や雲母などの非磁性不純物を砂から分離する。
• 8. 乾燥乾燥: 回転乾燥機を用いて砂の水分量を減らす。 `
• 9. 分類と梱包乾燥した砂を顧客の特定の要件に合わせて再分類し、保管および輸送のために梱包します。

1.採掘と採石

シリカ砂の処理の最初のステップは、鉱山や採石場から原料を採取することです。シリカ砂の堆積は、陸上と沖合の両方で見られます。陸上の堆積は通常、露天掘り採掘方法で採取されます。この過程では、掘削機やローダーなどの大型土砂搬送装置が、シリカ砂堆積を覆う土壌や岩の層である被覆土を除去するために使用されます。被覆土が取り除かれると、原始のシリカ砂が露出し、トラックやコンベヤーベルトに積載されて処理工場へ輸送されます。

洋上の珪砂採掘は、しばしば浚渫船を使用します。これらの船には吸引ポンプや海底に届く長いパイプが装備されており、珪砂を採取します。採取された砂は、バージやパイプラインを使って陸上の処理施設へ運ばれます。

粉砕

ふるい分けの前に、原状の珪砂は、大きさが縮小する必要がある大きな塊または石を含んでいることがよくあります。破砕工程は、これらの過大サイズの材料をさらに加工できる小さな粒子に分解するために不可欠です。

2.1 プライマリ・クラッシング

大きな原料シリカ砂の最初の減量には、プライマリー破砕作業で一般的に移動式かつ固定式の颚破（ジョークラッシャー）が使用されます。

Function: crush the raw ore (≤1m) to 50-100mm.

利点:

• シンプルな構造で、処理能力が大きい。高硬度材料に適しています。
• 顎板は、高マンガン鋼または複合耐摩耗材料製で、寿命を延ばします。

代表的な機種: PE series (such as PE600×900), C6X series jaw crusher (such as C6X180).

2.2 二次および三次破砕

一次破砕の後、二次および三次破砕が必要となる場合があります。これは、粒子サイズを選別のために望ましい範囲にさらに縮小するためです。コーンクラッシャーはより均一な粒子サイズを生産でき、中程度から硬い材料（例：二砂など）の取り扱いに適しています。

Function: 50-100mmの材料を10-30mmに破砕し、粉砕に適した粒度を提供します。

利点:

• 高い耐摩耗性: 破砕室のライニングは、石英の高い研磨性のために、高クロム合金またはタングステンカーバイド製です。
• 均一な粒度: 積層式破砕原理により、過剰な破砕を軽減し、収率を高めます。
• 省エネルギーと高効率: インパクト式粉砕機と比較して、コーン式粉砕機はエネルギー消費量を20％～30％削減します（長期的な運転コストの削減）。 `

Common types:

• HSTシングルシリンダー油圧コーンクラッシャー: 高度な自動化と簡単なメンテナンス。
• HPT多気筒油圧円錐破砕機 : より正確な粒度調整が可能で、高い生産能力の要件に適しています。

一方、インパクトクラッシャーは、衝撃力を利用して材料を破壊します。シリカ砂の粒子は高速で衝撃板や破砕棒に投げつけられ、粉砕されて小さな破片に割れます。インパクトクラッシャーは、高品質な立方体形状の製品を生成できることで知られており、粒子の形状が重要となる用途、例えば建設用骨材の生産などに有益です。

3. 篩分

破砕工程の後、シリカ砂はさまざまな用途の要件に従って異なる粒径のフラクションに分離する必要があります。選別に使用される主な機器は振動篩です。

振動スクリーンは、さまざまなサイズのメッシュスクリーンのある検査デッキで構成されています。粉砕されたシリカ砂は最上部のスクリーンに投入され、スクリーンが振動することで、砂粒はそのサイズに応じてメッシュを通過します。より小さな粒子は適切なメッシュを通って下層へ落ち、より大きな粒子は上部のスクリーンに留まります。この過程により、シリカ砂は異なるサイズのグループに効果的に分類され、さらに加工されたり別々に保管されたりします。

4. 洗浄

シリカ砂洗浄 純度を高めるためには、粘土、泥、有機物などの不純物を珪砂から除去することが重要なステップです。洗浄に使用される主要な設備は砂洗い機であり、これにはスパイラル式砂洗い機やバケット型砂洗い機などさまざまな種類があります。

らせん式砂洗浄機では、シリカ砂を水が満たされた大きな槽に投入します。ゆっくりと回転するらせん機構が砂を槽の中で運びます。砂が移動するにつれて、水が軽い不純物を洗い流し、不純物は槽の外へ運び出されます。きれいな砂は最終的に槽の端で排出されます。一方、バケット式砂洗浄機は、回転する鎖やベルトに取り付けられた一連のバケットを使用します。バケットは水で満たされたタンクから砂をすくい上げ、回転することで水が排出され、比較的きれいな砂が残ります。

5. 洗浄

シリカ砂に、単純な洗浄では除去が困難な、より頑固な不純物が付着している場合、洗浄が用いられます。砂洗浄機などの洗浄設備は、機械的な力を用いて、不純物と砂粒子の間の結合を破壊します。

サンドスクラバーは、一般的に大型の回転ドラムまたは高速インペラを備えたチャンバーで構成されています。シリカサンドと水はスクラバーに投入されます。スクラバー内での激しい機械的作用、例えば回転部品による摩擦や高速度の水流による衝撃は、サンド表面から不純物を効果的に除去します。この過程により、シリカサンドの純度が大幅に向上します。

6. 磁気分離

シリカサンドは、酸化鉄などの磁性不純物を含む場合があります。磁気分離は、これらの磁性物質を除去し、特にガラスや電子産業（鉄分を最小限に抑える必要がある分野）において、砂の品質を向上させるために使用されます。

磁気分離の主な装置は磁気セパレーターです。磁気セパレーターには、ドラム磁気セパレーターやクロスベルト磁気セパレーターなど、さまざまなタイプがあります。ドラム磁気セパレーターでは、シリカ砂が回転する磁気ドラムの上を通過します。磁気不純物はドラムの表面に引き寄せられ、非磁性の砂から運び去られます。その砂は引き続きコンベヤベルトに沿って移動します。クロスベルト磁気セパレーターは、磁場を利用して磁性粒子を流れる砂の流れから引き寄せて除去します。

7. 浮遊

浮選は、長石やmicaなどの非磁性不純物を珪砂から分離するための高度なプロセスです。この方法は、異なる鉱物の表面性質の違いに基づいています。

浮遊プロセスでは、コレクター、泡立て剤、および抑制剤と呼ばれる化学物質が、シリカ砂と水の混合物に加えられます。コレクターは、ターゲットの不純物の表面に選択的に付着し、それらを疎水性にするためです。泡立て剤は、混合物の表面に安定した泡の層を生成するために加えられます。空気は

8. 乾燥

様々な精製工程の後、シリカサンドは通常、かなりの量の水分を含んでいます。乾燥は、保管およびさらなる使用のために水分含量を許容レベルにまで低下させるために必要です。

最も一般的に使用される乾燥設備は回転乾燥機です。回転乾燥機は、大きな、ゆっくりと回転する円筒ドラムで構成されています。湿ったシリカサンドはドラムの一方の端に供給され、バーナーまたは熱交換器によって生成された熱風がドラム内に導入されます。ドラムが回転するにつれて、砂は熱風流の中で転がり、

9. 分類および包装

最後に、乾燥したシリカサンドは、異なる顧客の粒子サイズの要件を満たすかどうかを再度分類されます。これには、追加のふるいやエア分類機器の使用が必要になる場合があります。

分類が完了すると、シリカ砂は、数量と目的地に応じて、袋、バルクコンテナ、またはトラック、列車、船舶によるバルク輸送に包装されます。包装材は、輸送および保管中に砂が汚染されないように選択されます。

シリカサンドの処理は、複雑で多段階にわたるプロセスであり、さまざまな特殊な機器の使用を必要とします。工程の各段階は、不純物の除去、粒子サイズの調整、そしてさまざまな業界の多様なニーズに応えるためのシリカサンドの全体的な品質向上において、非常に重要な役割を果たしています。

業界で30年以上の経験を持つSBMは、シリカ砂処理において卓越しています。私たちの専門チームは最新の設備と実証された技術を駆使し、高品質な製品を保証します。採掘から包装まで、すべての工程を正確に管理し、ガラス、鋳造、その他の分野向けにカスタマイズされたソリューションを提供します。品質と効率を追求し、すべてのシリカ砂処理ニーズにおいて信頼できる選択肢です。