Хураангуй:Энэхүү гарын авлага нь барилгын болон цахим хэрэглээнд зориулагдсан бүх төрлийн кварцын элсийг бутлаж, химиар боловсруулснаас эхлээд, баяжуулах болон цэвэршүүлэх процессыг бүрэн тайлбарласан болно.

Кварцын элс нь шил үйлдвэрлэлт, цутгах, фотоцеллюлоз, электроникийн мэт салбаруудад өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд хатуу үйлдвэрийн стандартуудыг хангахын тулд өндөр цэвэршилтийн түвшин шаарддаг. Кварцын элсийн баяжуулалтын үндсэн зорилго нь бохирдлууд (темир, алюминий, мука, шавар гэх мэт)-ыг арилгах ба ангилалтай цэвэршилтэд хүрэх явдал юм. Эцэст нь өндөр цэвэрлэгээтэй кварцын элс үйлдвэрлэх бөгөөд энэ нь үйлдвэрийн стандартын шаардлагад нийцдэг.

Түүхий хүдрийн онцлогт (жишээлбэл, хольцын төрөл, тоосонцрын хэмжээгийн тархалт) нийцсэн горимыг боловсруулж, процессийг өөрчилж байх шаардлагатай боловч гол үе шатууд нь бүх газар адил хүчинтэй байна. Энэхүү гарын авлага нь стандартчилсанкварц элс баяжуулах болон цэвэршүүлэх үйл явцын урсгал, үндсэн үе шатууд, тоног төхөөрөмжийн сонголт, гол параметрууд, хэрэглэх нөхцөлүүдийг багтаасан.

Standard Quartz Sand Beneficiation and Purification Process

Стандартчилсан кварц элс боловсруулах процессын урсгал (Түүхий хүдэр → Бэлэн концентрат)

1. Урьдчилан боловсруулалт: Бутлах ба шигших (Чанарын хэмжээг хянах, Том хорт бодисыг арилгах)

Основны зорилго:Түүхий хүдрийг нунтаглахад тохиромжтой ширхэгийн хэмжээнд буталж, дараагийн тоног төхөөрөмжид бөглөрөл үүсгэхээс сэргийлж том хайрга болон хог чулууг ялгах.

Процесийн алхмууд:

  • 1. Түүхий хүдэр (кварцын чулуу, кварцын элсийн хүдэр) тогтвортой ачаалал өгөх үүднээс ачигч/туршлуулагч ашиглан түүхий хүдэрийн агуулахад бөөрөнхийдөг;
  • 2.Эхний бутлалт:Use aшүдэнзэн хэмжүүрордын хэмжээг 50–100 мм болгон бууруулах нь дараагийн нарийн бутлах шаардлагад нийцэх болно.
  • 3. Скрининг ба ангилалт:Том буталсан материалыг тойрог далбаралт дэлгэц (сараалжийн хэмжээ 10–20 мм) дамжин өнгөрнө. Хэт том материалууд дахин бутлагдаж, давуу материал нарийн бутлагч руу явдаг.
  • 4. Дутуу (Богино) Бутлах:Use aконус нунтаглагчэсвэл нөлөөллийн бутлуур ашиглан 5–10 мм хэмжээтэй жижигруулж, нунтаглахын өмнө эцсийн буталсан бүтээгдэхүүн.
  • 5. Хаалттай тойрог нийтлэл:Нарийн буталсан бүтээгдэхүүнийг дугуй чичиргээтэй дэлгэц рүү буцааж, нэгдмэл хэсгийн хэмжээг хангахын тулд, дээд хагарал үүсгэхээс зайлсхийж (энэ нь дараагийн цэвэршүүлэлтийн хүндрэлийг нэмэгдүүлдэг).

Түлхүүр Параметрүүд:Буталсан бүтээгдэхүүний хэмжээ 5–10 мм-ийн хооронд хянагддаг; шигших үр ашиг ≥ 90%.

2. Бутлах ба Ангилах (Чулуун хэлбэрийн боловсруулалт, Хольцуудыг салгах)

Основны зорилго:Кварцын хэсгүүдийг зорилтот зэргэнцэр (жишээлбэл, -20 тор, -100 тор) хүртэл нунтаглах, кварцыг хамгийн их бохирдол (жишээ нь, төмрийн исэл, мика) хиймэл бохирдуулагчдаас бүрэн чөлөөлөх, дараагийн цэвэршилтэд суурь тавих.

Процесийн алхмууд:

  • (1) Давсан материалаа нарийн хүдэр хадгалах сав руу илгээдэг бөгөөд үүнийг жигдээр чийгтэй саваа тээрэм буюу бөмбөлөгт тээрмээр (шавар элсийг хэт нунтаглах, төмрийн бохирдлоос зайлсхийхийн тулд саваа тээрмийг илүүд үздэг) хүргэдэг.
  • (2) Газрын бүтээгдэхүүн нь том ширхэгтэй ба нарийн ширхэгтэй хэсгүүдийг тусгаарлахын тулд Ангилах төхөөрөмжид (саадтай орон сууцны суурь, гидроциклон, эсвэл спираль ангилагч) орно.
  • (3) Хаалттай шаврын эргэлт: ангилагчаас гарсан доод сав (бодисын том жижиг хэсгүүд) тээрэм рүү дахин нунтаглахад буцаж ирнэ; давуу сав (чанартай хэсгүүд) цэвэршүүлэлт рүү явна.

Түлхүүр Параметрүүд:

  • Будах нарийн байдал:Аж үйлдвэрийн хэрэгцээнд үндэслэн тохируулсан. Энгийн шилний элс 100 торонгоор 80%-иас дээш дамжуулалттай байх шаардлагатай; PV/электроникийн зэрэглэлийн элс 200 торонгоор 90%-иас дээш дамжуулалттай байх шаардлагатай.
  • Шингэн зуурмагийн нягтрал:Ажлын үеэр нунтаглах үед 60%–70% хянаж, ангилах үед 30%–40% хянаж байна.

3. Үндэсний цэвэршүүлэх үе шат (Бохирдлыг арилгах, Цэвэршилтийг нэмэгдүүлэх)

Кварцын элсанд гол бохирдол нь төмөр (Fe₂O₃), алюминий (Al₂O₃), мусковит болон шавар бөгөөд "физик + химийн" нийлсэн процесс шаардагдана.

(1) Сүржигнэх ба Шаврыг Арилгах (Шавар, Шаварлаг Тослолуудыг Арилгах)

  • Үйл ажиллагаа:Механик сэгсрэлт болон гидравлик угаалга нь кварцын хэсгүүдийн гадаргуун дээрх шавар хальс болон нарийн шоргоолжийг арилгахыг зорьдог (шоргоолж нь бохирдлыг багтааж, дараагийн төмөр арилгахад нөлөөлж болох юм).
  • Тоног төхөөрөмж:Дарамжийн цэвэрлэгч, spirаль цэвэрлэгч (хоёр үе шаттай цэвэрлэгээ илүү үр дүнтэй).
  • Түлхүүр Параметрүүд:Скруб хийх хугацаа 15–30 мин; шингэнийн нягт 25%–35%; өндөр даралттай усны даралт 0.3–0.5 МПа.

(2) Ангилах ба Шингэн шээс цэвэршүүлэх (Нарийн шингэн хольцыг тусгаарлах)

  • Үйл ажиллагаа:200 торон доорхи нарийн шлам (темир болон алюминийн хольцтой) устгахын тулд шүүгээний шингэнийг ангилах.
  • Тоног төхөөрөмж:Гидроциклон, Налуу хавтангийн зузатгагч.
  • Үйл ажиллагаа:Циклоны хэтрэлт (завсрын шавар) хаягддаг; доод урсгал (ширүүн кварц бөөмс) төмөр устгах үйл явц руу явдаг.

(3) Төмрийн Салгах Цахилгаан Соронзон Салгах (Соронзон Бохирдлыг Устгах)

  • Үйл ажиллагаа:Магнит төмрийг (жишээ нь, магнитит) болон сул магнит төмрийг (жишээ нь, гематемит, лимонит) арилгах үндсэн алхам.
  • Төхөөрөмжийн хослол:Бага интенсититэй соронзон ялгагч (трамп төмрийг, магнетитийг арилгана) + Өндөр интенсититэй соронзон ялгагч (сул соронзон төмрийг, төмөр- титан оксидыг арилгана).
  • Түлхүүр Параметрүүд:Өндөр интенситеттэй соронзон талбартай хүч 10,000–15,000 Гаусс; шингэн урсгалын хурд 0.5–1.0 м/с байх ёстой бөгөөд энэ нь соронзон бохирдлыг бүрэн шингээхэд тусална.

(4) Хөвүүлэн баяжуулалт (Мика, Фельдспар зэрэг цахилгаан соронзон бус хольцыг арилгах)

  • Хэрэглээ:Их цэвэр кварцын песок (жишээлбэл, Fe₂O₃ ≤ 0.02%) шаардлагатай бөгөөд энэ нь фельдшпат болон микаг салгах зорилготой (кварцтай оосон бараг адил нягт, соронзон тусгаарлалтаар салгах боломжгүй).
  • Принцип:Сумен хүчиллаг нөхцөлд (pH 2–3) флотацийн реагенттай (жишээлбэл, аминоколлектор, натри флюоросиликатын депрессант) полук, мика агаарын хөөс рүү наалддаг бол кварц хуурайд үлддэг.
  • Тоног төхөөрөмж:Механик Сэгсрэлт Чийгтэй Хөвөх Машин, Агааржуулсан Хөвөх Машин (бохирдлыг бүрэн арилгахын тулд много үе шаттай хөвөлт).

(5) Хими цэвэршилт (PV/Цахилгаан зэрэглэлийн элсэд зайлшгүй шаардлагатай)

  • Хэрэглээ:Энгийн процессууд өндөр цэвэршилтийн шаардлагыг хангаж чадахгүй үед (жишээлбэл, Fe₂O₃ ≤ 0.005%).
  • Процессын сонголтууд:
    • Хүчилд уусгах: Нунтагласан материалыг холимог хүчил (шохойн хүчил, сульфатын хүчила, фторын хүчилаар) дэвтээн, үлдсэн төмөр болон алюминий исэлүүдийг уусгана.
    • Шатаах-Хүчил шүүх: Эхлээд кварцын элсийг 600–800°C-д шатааж, хатуу төмрийн бохирдлоос уусмал хэлбэрт шилжүүлж, дараа нь тэдгээрийг хүчил шүүх аргаар устга.
  • Шалгаруулалт:Хүчил уусгах процессын дараа, бүтээгдэхүүний чанарт нөлөөлөх үлдэгдэл хүчлийг арилгахын тулд цэвэршүүлсэн усан дээр тэнцвэрт (pH 6–7) угаах хэрэгтэй.

4. Занаршуулах ба Усаар гаргах (Шингэн концентрат гаргаж авлах)

  • 1. Цэвэршүүлсэн шингэн зуурмаг нь зузаанжуулагчид баганаар төвлөрч орж, доош урсах нягтыг 60%–70% хүртэл нэмэгдүүлдэг.
  • 2. Нягтруулсан шингэнэн цутгасанмалыг шүүгч пресс эсвэл вакуум шүүлтүүрт оруулж, 10%-иас бага чийглэг хүртэл хатаана.
  • 3. Шүүлтүүрийн бялууг дугуй хатаагчид (120–150°C) хатааж, хуурай кварцын элсийн концентрат гаргаж авдаг.
  • 4. Хатаасан концентратыг хэмжээний шаардлагын дагуу төрөл бүрийн техникийн үзүүлэлттэй (жишээлбэл, бүдүүн, дунд, нарийн элс) бэлэн бүтээгдэхүүнийг шигшихийн тулд чичиргээт дэлгэцээр ангилдаг.

5. Дууссан бүтээгдэхүүний шалгалт болон хадгалалт

  • Шалгалтын үзүүлэлтүүд:SiO₂ цэвэрлэгээ (ердийн аж үйлдвэрийн элс ≥98.5%, шилний элс ≥99.3%, PV ангилал ≥99.9%, цахим ангилал ≥99.99%), Fe₂O₃-ийн агуулга (ердийн элс ≤0.3%, өндөр зэрэглэлийн элс ≤0.005%), тоосонцрын хэмжээ тараалт, чийгийн агууламж.
  • Савлах:Төгссөн элс нь хоёрдогч бохирдлоос (жишээлбэл, төмрийн чөмөг, тоос) зайлсхийхийн тулд тусгайлсан силод хадгалагддаг.

Эргэдэг цэвэршилтийн шаардлагад зориулж энгийнчилсэн процессын схемүүд

Хэрэглээний нөхцөл Суурь процессын маршрут Түгээмэл үзүүлэлтүүд
Энгийн барилгын элс Бутлах ба шигших → Цэвэрлэх ба шаврыг арилгах → Ангилах SiO₂ ≥ 95%, Fe₂O₃ ≤ 0.5%
Шил/Төмөр хийцийн элс Буталалт ба шигшүүр → Нунтаглах ба ангилах → Цэвэрлэгээ ба шаврыг арилгах → Бага ба өндөр хүчдэлтэй соронзон ялгах SiO₂ ≥ 99.3%, Fe₂O₃ ≤ 0.1%
Фотовольтаик (PV) элс Буталж & Сортлох → Нунтаглах & Ангилах → Чистэх & Нөхцөлсгөл → Соронзон Салгах → Сэйлж Үлдээх → Хүчил Баганадах SiO₂ ≥ 99.9%, Fe₂O₃ ≤ 0.008%
Цахилгаан зэрэглэлийн элс Бутлах & Шүүрэх → Нунтаглах & Ангилах → Цэвэрлэх & Нягтруулах → Соронзон ялгах → Хөвүүлэх → Шатаах-Идэвхжүүлэх → Цэвэр ус угаах SiO₂ ≥ 99.99%, Fe₂O₃ ≤ 0.001%

Процессын гол шинж чанарууд ба гол анхаарал татах зүйлс

1. Үндсэн шинж чанарууд:

  • Олон үе шаттай зам замын циклаар (бутлах болон нунтаглах) нэгэн төрлийн хэсгийн хэмжээ, материалын хаягдлыг бууруулдаг.
  • "Биологийн цэвэрлэгээ үндсэн, химийн цэвэрлэгээ нэмэгдэл" бол байгаль орчныг хамгаалах ба цэвэрлэгээний үр дүнг тэнцвэржүүлдэг.
  • Бохирдлуудыг шат дараалалтайгаар арилгаж, янз бүрийн түүхий эд болон цэвэршилтийн хэрэгцээнд тохирох хүчтэй чиглэлт, дасан зохицох боломжийг олгодог.

2. Гол хэрэглэгчид:

  • Төмрийн бохирдлоос сэргийлэх:Хөнгөн цагаан материалтай холбоо орохын тулд төмрийн агуулгыг нэмэгдүүлэхээс зайлсхийхийн тулд нунтаглах болон цэвэрлэх тоног төхөөрөмжид резин эсвэл керамик бүрээсийг түрүүлэн сонгоно уу.
  • Реагентийн хяналт:Флотац болон хүчиллэг уусгалтад урвалжийн тун, pH-ийг нарийн тохируулах замаар хэт их үлдэгдэл урвалжыг зайлсхий.
  • Хаягдал ус цэвэршүүлэх:Хүчиллэг угаалгын усны хаягдлыг бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд хаях эсвэл дахин ашиглахын өмнө (жишээлбэл, pH ~7 болгохын тулд шохой ашиглан) нейтралжуулах хэрэгтэй.

Үндсэн тоног төхөөрөмжийн жагсаалт (Стандарт тохиргоо)

Процессын үе шат Үндсэн тоног төхөөрөмж Туслах тоног төхөөрөмж
Буталгаа ба шүүлт Хацарт бутлуур, Конус бутлуур, Дугуй хэлбэрийн чичиргээт шигшүүр Бelt конвейер, Хүдэр хадгалах сав, Нарийн хүдэр хадгалах сав
Бутлах ба Ангилах Нойтон төмрийн тээрэм, Гидроциклон, Спираль ангилагч Тэжээгч, Слави насос
Цэвэршүүлэх үе шат Скруббер, Нам интенсититэй соронзон ялгагч, Өндөр интенсититэй соронзон ялгагч, Флотацийн машин, Хүчил урсгалын сав Сэгсрэгч сав, Реагент бэлтгэх сав
Зузааруулалт ба Усгүйжүүлэгч Нягтруулагч, Шүүнэ Press, Эргэдэг хатаагч Дунайт дэлгэц, Дууссан бүтээгдэхүүний сав

Стандарт процесс нь анхан шатны SiO₂ агуулга, хольцын төрлүүд (хром, титаны оролцоо) болон зорилтот цэвэршилтийн түвшнээс хамааран уян хатан өөрчлөгддөг. Захиалгат шийдлүүдийг оновчтой болгохын тулд нарийн түүхий хүдэрийн шинжилгээний мэдээлэл шаардлагатай.

Төрөл бүрийн үйлдвэрийн хэрэглээнд тохиромжтой өндөр цэвэршилттэй кварц элсийг олж авах нь сайтар төлөвлөсөн, хэрэгжүүлэх баяжуулах процесс шаарддаг. Энд авч үзсэн стандартчилсан цэвэршүүлэх урсгал нь тодорхой хэм хэмжээний бохирдлыг үр дүнтэйгээр арилгах зориулалттай механик болон химийн аргуудыг нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь хүдэрийн онцлог, цэвэршилтийн хүсэлтүүдийн хувьд янз бүрийн зөвшилцөлд нийцдэг. Зөв тоног төхөөрөмж, зам замын хяналт, хатуу чанарын менежмент ашиглан кварц элс үйлдвэрлэгчид усан лийрийн, бусад түүхий эдийн стандарт, түүнээс давсан материалыг найдвартай хангах боломжтой. Чухал процессын хяналтууд болон байгаль орчны аюулгүй байдлыг баримтлах нь бүтээгдэхүүний хүлээн зөвшөөрөлттэй хамт тогтвортой үйл ажиллагааг хангахад тусална.

Хувийн тохируулсан баяжуулалтын шийдлүүд болон дэлгэрэнгүй процессын дизайны хувьд, түүхий хүдэрийн шинж чанарыг гүнзгий судлах нь цэвэршүүлэх стратегийг оновчтой болгох ба бүтээгдэхүүний үнэ цэнийг хамгийн ихэд нэмэгдүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Холбогдох нийтлэлүүд: