Proses Peningkatan dan Pembersihan Pasir Kuartz Standard

Summary：Panduan ini memperincikan proses pengayaan dan pemurnian pasir kuarza secara lengkap, dari menghancurkan hingga rawatan kimia, yang disesuaikan untuk pelbagai gred dari penggunaan pembinaan hingga elektronik.

Pasir kuarza, yang digunakan secara meluas dalam industri seperti pengeluaran kaca, peleburan, fotovoltaik, dan elektronik, memerlukan tahap kemurnian yang tinggi untuk memenuhi piawaian industri yang ketat. Objektif utama pengumpulan pasir kuarza adalah untuk mengeluarkan kekotoran (besi, aluminium, mika, tanah liat, dll.) dan mencapai pemurnian bertanda, akhirnya menghasilkan pasir kuarza berkualiti tinggi yang mematuhi keperluan gred industri.

Walaupun proses tersebut mesti disesuaikan dengan ciri-ciri bijih mentah (seperti jenis kekotoran dan taburan saiz zarah), tahap-tahap teras adalah boleh digunakan secara umum. Panduan ini merincikan proses yang standard.aliran proses pemanfaatan dan pemurnian pasir kuarza, termasuk tahap teras, pemilihan peralatan, parameter utama, dan senario aplikasi.

Proses Aliran Manfaat Pasir Kuarsa Terstandardisasi (Bijih Mentah → Konsentrat Siap)

1. Pra-perawatan: Penghancuran & Penapisan (Pengawalan Saiz Partikel, Pembuangan Kekotoran Besar)

Tujuan Utama:Untuk menghancurkan bijih mentah kepada saiz partikel yang sesuai untuk penggilingan dan untuk memisahkan kerikil besar dan batu sisa bagi mengelakkan penyumbatan dalam peralatan seterusnya.

Langkah Proses:

• 1. Bijih mentah (batu kuarza, bijih pasir kuarza) dimasukkan ke dalam silo bijih mentah oleh pemuat/pemberi untuk penyusuan yang stabil;
• 2.Penghancuran utama:Use apenghancur rahanguntuk mengurangkan saiz bijih kepada 50–100 mm untuk memenuhi keperluan penghancuran yang lebih halus seterusnya.
• 3.Skrining dan Klasifikasi:Bahan yang dihancurkan kasar melalui skrin bergetar bulat (saiz mesh 10–20 mm). Bahan yang berlebihan akan dikembalikan untuk dihancurkan lebih lanjut, manakala bahan yang memenuhi syarat akan diteruskan ke proses pengisaran halus.
• 4.Penghancuran Sekunder (Kecil):Use apenghancur konatau penghancur impak untuk mengurangkan saiz partikel kepada 5–10 mm, produk yang dihancurkan sebelum pengisaran.
• 5.Kitaran Litar Tertutup:Produk yang dikisar halus dikembalikan ke skrin getaran bulat untuk memastikan saiz partikel yang seragam dan mengelakkan penghancuran berlebihan (yang meningkatkan kesukaran penulenan seterusnya).

Parameter Utama:Saiz produk yang dihancurkan dikawal pada 5–10 mm; kecekapan penapisan ≥ 90%.

2. Penghancuran dan Klasifikasi (Memperhalus Saiz Partikel, Membebaskan Kekotoran)

Tujuan Utama:Untuk mengisar zarah kuarza kepada kekasaran sasaran (contohnya, -20 mesh, -100 mesh), membebaskan kuarza sepenuhnya dari kekotoran yang terbenam (contohnya, oksida besi, mika), meletakkan asas untuk pemurnian seterusnya.

Langkah Proses:

• (1) Bahan yang dihancurkan halus dihantar ke bekas bijih halus dan diberi secara seragam ke dalam Kilang Rod Basah atau Kilang Bola (kilang rod lebih disukai untuk pasir kuarza bagi mengurangkan pengisaran berlebihan dan pencemaran besi).
• (2) Produk tanah masuk ke dalam Peranti Klasifikasi (penetap katil terhalang, hidrosiklon, atau pengelas spiral) untuk memisahkan zarah kasar dan halus.
• (3) Kitaran Litar Tertutup: Aliran bawah (partikel kasar) dari pengelas kembali ke kilang untuk digiling semula; aliran atas (saiz partikel yang memenuhi syarat) diteruskan ke proses pemurnian.

Parameter Utama:

• Kekasaran Penggilingan:Disesuaikan berdasarkan keperluan industri. Pasir kaca biasa memerlukan lebih daripada 80% lulus 100 mesh; pasir gred PV/elektionik memerlukan lebih daripada 90% lulus 200 mesh.
• Ketumpatan Slurry:Dikawal pada 60%–70% semasa pengisaran dan 30%–40% semasa pengkelasan.

3. Peringkat Pemurnian Teras (Penghapusan Kekotoran, Peningkatan Kemurnian)

Kekotoran utama dalam pasir kuarza adalah besi (Fe₂O₃), aluminium (Al₂O₃), mika, dan tanah liat, memerlukan proses "fisik + kimia" yang digabungkan.

(1) Menggosok dan Menghilangkan Lumpur (Mengeluarkan Tanah Liat, Lapisan Argilaceous)

• Fungsi:Agitasi mekanikal + pencucian hidraulik untuk menghilangkan filem tanah liat dan slime halus dari permukaan partikel kuarza (slime boleh mengandungi kekotoran, mempengaruhi penyingkiran besi yang seterusnya).
• Peralatan:Penyikat Drum, Penyikat Spiral (pembersihan dua peringkat lebih berkesan).
• Parameter Utama:Masa penyental 15–30 min; ketumpatan slurry 25%–35%; tekanan air tekanan tinggi 0.3–0.5 MPa.

(2) Klasifikasi dan Pengasingan (Memisahkan Kekotoran Lempung Halus)

• Fungsi:Klasifikasikan slurry yang telah dibersihkan untuk mengeluarkan lumpur halus di bawah 200 mesh (kaya dengan kekotoran besi dan aluminium).
• Peralatan:Hidroklon, Penebal Plate Miring.
• Operasi:Limpahan silon (lendir) dibuang; aliran bawah (partikel kuarza kasar) terus ke proses penyingkiran besi.

(3) Pemisahan Magnetik untuk Pengeluaran Besi (Mengeluarkan Kekotoran Magnetik)

• Fungsi:Langkah utama untuk mengeluarkan besi magnetik (contohnya, magnetit) dan besi yang lemah magnetik (contohnya, hematit, limonit).
• Kombinasi Peralatan:Pemisah Magnetik Berkeamatan Rendah (mengeluarkan besi hanyut, magnetit) + Pemisah Magnetik Berkeamatan Tinggi (mengeluarkan besi magnetik lemah, oksida besi-titanium).
• Parameter Utama:Kekuatan medan magnet berintensiti tinggi 10,000–15,000 Gauss; kelajuan aliran sluri 0.5–1.0 m/s untuk memastikan penyerapan penuh kekotoran magnet.

(4) Flotasi (Mengeluarkan Kekotoran Bukan Magnet seperti Mica, Feldspar)

• Aplikasi:Diperlukan untuk pasir kuarza tulen tinggi (contohnya, Fe₂O₃ ≤ 0.02%) untuk memisahkan feldspar dan mica (ketumpatan serupa dengan kuarza, tidak boleh dipisahkan melalui pemisahan magnet).
• Prinsip:Dalam keadaan asid (pH 2–3), dengan reagen pengapungan (contohnya, pengumpul amina, depresi natrium fluorosilikat), feldspar dan mika melekat pada gelembung udara dan terapung, manakala kuarza kekal dalam slurry.
• Peralatan:Mesin Pengapungan Agitasi Mekanikal, Mesin Pengapungan Berudara (pengapungan berbilang peringkat untuk penyingkiran kekotoran yang menyeluruh).

(5) Pemurnian Kimia (Pentings untuk Pasir Gred PV/Elektronik)

• Aplikasi:Apabila proses biasa tidak dapat memenuhi keperluan ketulenan tinggi (contoh: Fe₂O₃ ≤ 0.005%).
• Pilihan Proses:
  • Pencucian Asid: Rendam campuran dalam asid campuran (hidroklorik, sulfurik, hidrofluorik) untuk membubarkan oksida besi dan aluminium yang tinggal.
  • Pemanggangan-Pemecatan Asid: Pertama, panggang pasir kuarza pada 600–800°C untuk menukarkan kekotoran besi refraktori menjadi bentuk larut, kemudian keluarkan mereka melalui pemecatan asid.
• Langkah Kritikal:Selepas pelucutan asid, basuh dengan air yang dimurnikan hingga neutra (pH 6–7) untuk mengelakkan asid residu mempengaruhi kualiti produk.

4. Penebalan dan Pengeringan (Mendapatkan Konsentrat Pepejal)

• 1. Slurry yang telah disucikan masuk ke dalam Pengental untuk pekali melalui penetapan graviti, meningkatkan ketumpatan aliran bawah kepada 60%–70%.
• 2. Slurry pekat dimasukkan ke dalam Penapis Tekan atau Penapis Vakum untuk mengurangkan kandungan lembapan ke ≤ 10%.
• 3. Kek penapis dikeringkan dalam Pengering Putar (120–150°C) untuk mendapatkan konsentrat pasir kuarza kering.
• 4. Konsentrasi yang kering diklasifikasikan dengan Skrin Bergetar untuk menyaring produk siap dengan spesifikasi yang berbeza (contohnya, pasir kasar, sederhana, halus) berdasarkan keperluan saiz.

5. Pemeriksaan dan Penyimpanan Produk Akhir

• Indikator Pemeriksaan:Kebersihan SiO₂ (pasir industri biasa ≥98.5%, pasir kaca ≥99.3%, gred PV ≥99.9%, gred elektronik ≥99.99%), kandungan Fe₂O₃ (pasir biasa ≤0.3%, pasir tinggi ≤0.005%), taburan saiz zarah, kandungan kelembapan.
• Penyimpanan:Pasir yang telah siap disimpan dalam silo khusus untuk mengelakkan pencemaran sekunder (contohnya, cip besi, habuk).

Skim Proses Ringkas untuk Keperluan Ketulenan yang Berbeza

Ciri-ciri Utama Proses & Pertimbangan Penting

1. Ciri Utama:

• Kitaran tertutup berbilang peringkat (baik penghancuran dan pengisaran) memastikan saiz partikel yang seragam dan mengurangkan sisa bahan.
• "Pemurnian fizikal utama, pemurnian kimia tambahan" menyeimbangkan perlindungan alam sekitar dan kecekapan pemurnian.
• Kekotoran dibuang secara berperingkat, menawarkan sasaran yang kuat dan kebolehsuaian kepada pelbagai bijih mentah dan keperluan ketulenan.

2. Pertimbangan Utama:

• Mencegah Pencemaran Besi:Utamakan lapisan getah atau seramik dalam peralatan penggilingan dan penggosokan untuk mengelakkan peningkatan kandungan besi dari sentuhan logam.
• Kawalan Reagen:Kawal dengan tepat dos reagen dan pH dalam pengapungan dan penyerapan asid bagi mengelakkan reagen residu yang berlebihan.
• Rawatan Air Sisa:Air sisa cucian asid mesti dinetralkan (contohnya, dengan kapur kepada pH ~7) sebelum dibuang atau dikitar semula untuk mencegah pencemaran.

Senarai Peralatan Teras (Konfigurasi Standard)

Proses standard boleh disesuaikan dengan fleksibel bergantung kepada kandungan SiO₂ awal bijih mentah, jenis kekotoran (termasuk kehadiran kromium, titanium), dan tahap kemurnian yang disasarkan. Penyelesaian khusus memerlukan data analisis bijih mentah yang terperinci untuk pengoptimuman.

Mencapai pasir kuarza berketulenan tinggi yang sesuai untuk pelbagai aplikasi industri memerlukan proses pengayaan yang direka dan dilaksanakan dengan teliti. Aliran pemurnian yang dinyatakan di sini mengintegrasikan kaedah mekanikal dan kimia yang disesuaikan untuk mengeluarkan kekotoran tertentu dengan berkesan sambil mengambil kira sifat bijih dan keperluan ketulenan yang berbeza. Dengan memanfaatkan peralatan yang sesuai, kawalan gelung tertutup, dan pengurusan kualiti yang ketat, pengeluar pasir kuarza dapat membekalkan bahan yang memenuhi atau melebihi piawaian industri untuk pasir kaca, tuang, fotovoltaik, dan elektronik. Mematuhi kawalan proses kritikal dan langkah-langkah keselamatan alam sekitar memastikan operasi yang berkelanjutan di samping kecemerlangan produk.

Untuk penyelesaian pengolahan yang disesuaikan dan reka bentuk proses yang terperinci, menjalankan pencirian bijih mentah yang menyeluruh adalah penting untuk mengoptimumkan strategi pemurnian dan memaksimumkan nilai produk.