Summary: Энэхүү гарын авлага нь кварцын элс боловсруулалт, цэвэршүүлгийн бүрэн үзүүлэлттэй процессийг багтаасан бөгөөд бутлах үйл ажиллагаанаас химийн боловсруулалт хүртэлх бүх шатлалыг хамардаг. Энэ нь барилгын болон цахилгаан тоног төхөөрөмжийн өөр өөр зэрэглэлийн шаардлагад нийцүүлэн тохируулсан юм.

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 стандартчилсан кварц 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

Standardized Quartz Sand Beneficiation Process Flow (Raw Ore → Finished Concentrate)

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 a шүдэнзэн хэмжүүр to reduce ore size to 50–100 mm to meet the requirements of subsequent finer crushing.
  • 3. Скрининг ба ангилалт: The coarse crushed material passes through a circular vibrating screen (mesh size 10–20 mm). Oversized material is returned for further crushing, while qualified material proceeds to fine crushing.
  • 4. Дутуу (Богино) Бутлах: Use a конус нунтаглагч or impact crusher to reduce particle size to 5–10 mm, the final crushed product before grinding.
  • 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: Crushed product size controlled at 5–10 mm; screening efficiency ≥ 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: Controlled at 60%–70% during grinding and 30%–40% during classification.

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)

  • Function: 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: Scrubbing time 15–30 min; slurry density 25%–35%; high-pressure water pressure 0.3–0.5 MPa.

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

  • Function: 200 торон доорхи нарийн шлам (темир болон алюминийн хольцтой) устгахын тулд шүүгээний шингэнийг ангилах.
  • Тоног төхөөрөмж: Гидроциклон, Налуу хавтангийн зузатгагч.
  • Operation: 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)

  • Function: 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: High-intensity magnetic field strength 10,000–15,000 Gauss; slurry flow velocity 0.5–1.0 m/s to ensure full adsorption of magnetic impurities.

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

  • Application: Required for high-purity quartz sand (e.g., Fe₂O₃ ≤ 0.02%) to separate feldspar and mica (similar density to quartz, not removable by magnetic separation).
  • Principle: Under acidic conditions (pH 2–3), with flotation reagents (e.g., amine collectors, sodium fluorosilicate depressant), feldspar and mica attach to air bubbles and float, while quartz remains in the slurry.
  • 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)

  • Application: When ordinary processes cannot meet high-purity requirements (e.g., Fe₂O₃ ≤ 0.005%).
  • Процессын сонголтууд:
    • Хүчилд уусгах: Нунтагласан материалыг холимог хүчил (шохойн хүчил, сульфатын хүчила, фторын хүчилаар) дэвтээн, үлдсэн төмөр болон алюминий исэлүүдийг уусгана.
    • Roasting-Acid Leaching: First roast quartz sand at 600–800°C to convert refractory iron impurities into soluble forms, then remove them via acid leaching.
  • Шалгаруулалт: After acid leaching, wash with purified water to neutrality (pH 6–7) to avoid residual acid affecting product quality.

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

  • 1. Purified slurry enters a Товруулах бодис for concentration via gravity settling, increasing underflow density to 60%–70%.
  • 2. Concentrated slurry is fed to a Filter Press or Vacuum Filter to dewater to ≤ 10% moisture content.
  • 3. The filter cake is dried in a Rotary Dryer (120–150°C) to obtain dry quartz sand concentrate.
  • 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 purity (ordinary industrial sand ≥98.5%, glass sand ≥99.3%, PV-grade ≥99.9%, electronic-grade ≥99.99%), Fe₂O₃ content (ordinary sand ≤0.3%, high-end sand ≤0.005%), particle size distribution, moisture content.
  • Storage: 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 Буталгаа ба шүүлт → Scrubbing & Desliming → Classification SiO₂ ≥ 95%， Fe₂O₃ ≤ 0.5%
Шил/Төмөр хийцийн элс Буталгаа ба шүүлт → Бутлах ба Ангилах → Scrubbing & Desliming → Low & High-Intensity Соронзон тусгаарлах SiO₂ ≥ 99.3%， Fe₂O₃ ≤ 0.1%
Фотовольтаик (PV) элс Буталгаа ба шүүлт → Бутлах ба Ангилах → Scrubbing & Desliming → Соронзон тусгаарлах → Flotation → Acid Leaching SiO₂ ≥ 99.9%， Fe₂O₃ ≤ 0.008%
Цахилгаан зэрэглэлийн элс Буталгаа ба шүүлт → Бутлах ба Ангилах → Scrubbing & Desliming → Соронзон тусгаарлах → Flotation → Roasting-Acid Leaching → Purified Water Washing 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

The standard process can be flexibly adjusted depending on the raw ore’s initial SiO₂ content, impurity types (including chromium, titanium presence), and target purity levels. Custom solutions require detailed raw ore assay data for optimization.

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: