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石英砂除铁的方法有哪些

2021-03-04 16:35:24

石英砂的各种应用领域中,铁是其中最有害的杂质,石英砂的提纯一般以除铁为主要目的。铁杂质在石英砂中的赋存状态,决定了用什么方法可将其去除以及去除的程度。哈尔滨石英厂家为您介绍相关内容。


(1)水洗和分级脱泥

因石英砂的粒度一般远大于黏土矿物的粒度,简单的水洗就可以去除石英砂中的粘土矿物。同时,随着石英砂颗粒变细,颗粒中的重矿物和长石含量较大,它们不像石英那样耐风化,铁质和铝质等杂质品位反而升高,SiO2的品位随之降低,故石英砂的水选和分级脱泥,不仅可去除黏土矿物,而且还除去0.1mm以下的细粒矿物。但对于石英砂表面的薄膜铁难以去除。


(2)机械擦洗除铁

机械擦洗是借助外力和砂砾间的碰撞与摩擦,来除去石英砂表面的铁质薄膜及吸附在石英砂表面的含铁矿物,进而达到除铁的目的。机械擦洗工艺包括棒磨擦洗和传统机械擦洗两类,擦洗机的结构和配置形式、擦洗工艺等因素共同控制了石英砂的除铁效果。机械擦洗除铁工艺是目前应用最为广泛的石英砂除铁工艺,其具有质量好、产量大、成本低廉、操作简单的特点,能够满足浮法玻璃对优质硅砂的要求,是小规模生产加工企业的优选。


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(3)磁选除铁

石英砂中含铁的杂质矿物具有可磁化的特性,利用外界磁场可以将石英砂中的可磁化矿物与非磁性矿物分离,进而达到除去铁质的目的。磁选除铁主要针对石英颗粒间隙及与石英呈联生体形式产出的磁性矿物,如赤铁矿、褐铁矿和黑云母等,但是对于表面吸附的铁质薄膜,该种方法的效果并不理想。


(4)超声波除铁

超声波除铁工艺是利用超声波在水中发生空化过程中产生冲击波,冲击波使得石英砂颗粒表面的含铁杂质脱离进入溶液,到达除铁的目的。超声波除铁可以有效去除石英砂颗粒表面的次生铁质薄膜,但其工艺方法比较昂贵,多用于高附加值、精密硅产业领域。


(5)浮选除铁

根据不同矿物密度及物理性质的差异,可以利用浮选法来降低石英砂中杂质铁的含量。根据所采用活化剂的差异,可划分为三种:初种是有氟有酸法,该种方法效果好、操作简单、指标稳定,但其污染较为严重,对生态破坏较大;第二种是无氟有酸法,相较初种方法,减少氟的使用使得其对生态的破坏大大降低,但强酸提高了浮选设备的腐蚀损耗;第三种方法是无氟无酸法,这种方法技术要求较高,工艺流程复杂,目前应用较少。


(6)酸浸除铁

酸浸除铁法主要是利用石英不溶于酸(氢氟酸除外),其它杂质矿物能被酸溶解的特点,从而达到对石英砂的进一步提纯。酸浸法不仅仅能将铁质从石英砂中去除,同时对非金属杂质矿物也有较好的效果。目前,酸浸法主要包括单酸浸法和混合酸浸法两种。单酸浸法主要针对杂质比较单一的石英砂。混合酸浸法是将不同的酸混合在一起,协同去除石英砂中的各类杂质,去除效率更高,产品纯度也较好。酸浸法常用的酸类包括硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸等,亦有采用对环境危害较小的草酸进行除铁。影响酸处理效果的主要因素包括石英砂粒度、酸的浓度、温度、时间以及各类酸的混合比例、投放时间等。


(7)微生物法除铁

微生物法除铁是新发展起来的一种技术,目前处于实验室和小型试验的研究阶段。国外的研究报告指出,他们试验了细菌和霉菌等微生物对石英砂进行除铁取得了较好的效果,黑曲霉菌除铁效果较佳,它产生一种主要成分为柠檬酸和草酸的细菌培养液,在二段选矿中,石英砂在90℃温度下用培养液浸虑,可使石英砂中Fe2O3的含量降至0.012%,非常适合生产优质玻璃。


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