Vysoce čistý křemenný písek: K čemu se používá a jak ho získat? | Fote Machinery

Vysoce čistý křemenný písek se také nazývá křemenný písek, křemičitý prášek a oxid křemičitý prášek. Je široce používán v průmyslových odvětvích, jako jsou polovodiče, elektronika, optická vlákna, osvětlení a solární energie. Rostoucí poptávka také vedla lidi k zamyšlení nad tím, jak zpracovat křemennou rudu na vysoce čistý křemenný písek.

Kde se těží vysoce čistý křemen?

Vysoce čistý křemen je křemenný produkt s extrémně vysokou čistotou SiO₂ a extrémně nízký obsah nečistot po zpracování a rafinaci krystalického, žilného křemene, křemence, žulového pegmatitu a dalších rud jako surovin. Průmyslově těžená ložiska vysoce čistého křemene jsou vzácná a nerovnoměrná. Je rozšířena hlavně v 7 zemích, včetně Spojených států, Norska, Austrálie, Ruska, Mauritánie, Číny a Kanady.

Ložisko smrkové borovice v USA a ložisko Kyštym v Rusku jsou známá svými nalezišti křemene.

Proces zpracování vysoce čistého křemenného písku

Křemenné kusy získáváme povrchovou těžbou nebo bagrováním. Abychom získali vysoce čistý křemenný písek, musí surová křemenná ruda projít následujícími procesy zpracování křemenného písku, které lze rozdělit do čtyř fází: proces přípravy, proces předobohacování, proces obohacování a proces hlubokého čištění.

• 1. Proces přípravy křemenného písku
• 2. Proces předběžného obohacení křemenného písku
• 3. Proces obohacování křemenného písku
• 4. Proces hloubkového čištění křemenného písku

Krok 1: Drcení a prosévání

Vytěžená křemenná ruda se drtí drtičem na křemenné částice o velikosti 1–20 mm. Pro výběr částic s menšími odstíny šedé a vyšší čistotou se používá barevný třídič.

Krok 2: Kalcinace a kalení vodou

Částice křemene se nejprve odešlou do kalcinačního zařízení pro vysokoteplotní kalcinaci a poté se odešlou do studené vody pro rychlé ochlazení. Kalcinace ve vodě s kalením může nejen odstranit bubliny a vodní linie uvnitř částic, ale také odhalit nečistoty mezi hranicemi zrn na vnějším povrchu křemenných částic.

Krok 3: Mletí nebo jemné drcení

Drcené minerály křemenného písku se vkládají do tyčového mlýna nebo dvouválcového jemného drtiče pro další disociaci křemene a hlušiny.

Krok 1: Promytí a odkalování

K propírání a odkalování surové křemenné rudy použijte spirálový třídič, bubnové síto, hydrocyklon, odkalovací nádrž a hydraulický třídič. Dokáže účinně odstranit jílovité minerály.

Krok 2: Drhnutí

Mechanickou silou a abrazivní loupací silou mezi zrny písku lze odstranit tenký film železa, lepkavé a špinavé nečistoty z povrchu křemenného písku a dále rozrušit křemenné částice. Pro zlepšení účinnosti odstraňování nečistot přidejte do čisticího stroje odpovídající látky.

Metoda 1: Gravitační separace

Vzhledem k rozdílné hustotě mezi částicemi křemenné rudy a částicemi hlušiny se k oddělení částic křemenné rudy obvykle používají gravitační separační zařízení, jako jsou spirálové žlaby a horninové stoly. Gravitační separace má určitý účinek na odstranění nečistot, ale je obtížné splnit výrobní požadavky, proto se používá hlavně pro hrubou separaci.

Metoda 2: Magnetická separace

Magnetická separace dokáže účinně odstranit nečistoty železa v křemenných částicích. Hematit, limonit, biotit a další minerály v křemenných částicích mají slabé magnetické vlastnosti, proto lze použít silný magnetický separátor. Pro silné magnetické minerály, jako je magnetit, lze použít slabý magnetický separátor nebo střední magnetický separátor.

Metoda 3: Flotace

Flotace dokáže účinně odstranit nečistoty železa přítomné v železných minerálech, biotitu, granátu a dalších minerálních částicích a nečistoty hliníku přítomné v živci. Podle použitých činidel se rozděluje na flotaci s fluorem a flotaci bez fluoru, přičemž druhá je používána častěji. Mezi běžně používaná flotační zařízení patří mechanicky míchané flotační stroje (typ SF, typ JJF, typ BF) a nafukovací míchané flotační cely (typ KYF, typ XCF) atd.

Metoda 1: Chlorace za vysoké teploty

Vysoké teploty vystavují nečistoty uvnitř krystalové mřížky křemene jejímu povrchu. Nečistoty z oxidů kovů podléhají chlorační reakci s přiváděným chloračním činidlem ve vysokoteplotním prostředí za vzniku plynného chloridu kovu, který se odpařuje. Chlorace může účinně odstranit nečistoty v krystalové mřížce.

Typy chloračních činidel lze rozdělit na pevná chlorační činidla a plynná chlorační činidla. Pevná chlorační činidla jsou obvykle NaCl, CaCl₂NH₄Cl, plynná chlorační činidla, obvykle Cl₂HCl.

Metoda 2: Kyselé vyluhování

Kyselé loužení využívá nerozpustnosti křemene v kyselině (s výjimkou HF) a dalších nečistot, které mohou čistit křemenný písek. Zředěná kyselina má lepší účinek na odstraňování Al a Fe a kyselejší koncentrovaná kyselina sírová, lučavka královská a kyselina fluorovodíková se používají k odstranění Cr a Ti. V praxi je čisticí účinek loužení směsí kyselin vyšší.

6 procesů zpracování křemenného písku

V praxi obvykle kombinujeme tyto metody k čištění křemenného písku. Pro referenci je k dispozici následujících šest procesů zpracování křemenného písku (známých také jako metody obohacování křemenného písku).

1. Drcení, klasifikace a magnetická separace (Proces čištění křemenného písku ve společnosti v provincii An-chuej)
Surová ruda: křemene z Fengyang, Anhui, obsahující SiO₂ 99,01 % a obsah Fe₂O₃ 0,118%;
Koncentrát křemenného písku: Obsah železa₂O₃ v koncentrátu je 0,02 %.

Foto 1 Proces čištění křemenného písku v závodě v provincii An-chuej

2. Mletí, klasifikace, magnetická separace a flotace (Proces čištění křemenného písku ve společnosti ve Fengyangu v provincii Anhui)
Nezpracovaná ruda: křemenný písek V provincii An-chuej je obsah SiO₂ je 99,1 % – 99,3 % a obsah Fe₂O₃ je 150–200 dílů na milion;
Koncentrát křemenného písku: Obsah SiO2₂ v koncentrátu je 99,62 % a obsah Fe₂O₃ je 0,0062 %.

Foto 2. Proces čištění křemenného písku v závodě ve Fengyangu v provincii Anhui.

3. Pražení, kalení vodou, kyselé loužení a flotace (Proces čištění křemenného písku ve společnosti v Donghai, Jiangsu)
Nezpracovaná ruda: žilný křemen s obsahem železa 765,3 mg/kg.
Koncentrát křemenného pískuObsah železa v koncentrátu je 0,35 mg/kg.

Foto 3. Proces úpravy křemenného písku v závodě v Donghai v provincii Jiangsu.

4. Čištění, třídění, mletí, magnetická separace, reverzní flotace (proces čištění křemenného písku z kaolinu v laboratoři)
Nezpracovaná ruda: křemenný pískovec spojený s kaolinem v Severním moři, SiO₂ obsah 98,32 %, obsah Fe₂O₃ 1044,29 mcg/g;
Koncentrát křemenného písku: Obsah SiO2₂ je 99,89 % a obsah Fe₂O₃ je 74 mcg/g.

Obrázek 4. Proces čištění křemenného pískovce vázaného kaolinem v laboratoři.

5. Pražení, kalení ve vodě, magnetická separace, flotace, kyselé loužení (proces čištění křemenného pískovce v laboratoři)
Nezpracovaná ruda: křemenný pískovec s obsahem SiO₂ 99,02 %, Fe ₂O₃ obsah 178,2 mcg/g;
Koncentrát křemenného písku: Obsah SiO2₂ je 99,99 % a obsah Fe2O3 je 5,0 μg/g.

Foto 5 Proces čištění křemenného pískovce v laboratoři

6. Ultrajemné mletí, klasifikace, flotace, mikrovlnné loužení kyselinou (proces čištění žilného křemene v laboratoři)
Nezpracovaná ruda: žilné křemenné horniny ze Shangrao v provincii Jiangxi, obsahující SiO₂ obsah 99,58 % a obsah Fe₂O₃ 0,03%;
Koncentrát křemenného písku: Vysoce čistý křemenný písek (elektronické kvality) obsahuje 99,98 % SiO₂ a 0,0003 % Fe₂O_{3; vysoce čistý křemenný písek (plnivo) obsahuje 99,63 % SiO2 a 0,0018 % Fe.}

Foto 6 Proces čištění žilného křemene v laboratoři

Závěr

Vysoce čistý křemenný písek (HPQ) je jedním z hlavních materiálů v oblasti výroby oxidu křemičitého a křemíku.

Vyrábí se z krystalu, křemenného pískovce a žilného křemene, práškového křemene, žulového křemene zpracováním a tvorbou drcením, mletím, klasifikací, tříděním, chemickým praním, obohacováním, loužením, tepelným zpracováním a dalšími metodami.

Autor: Jordan Jordan je bloger s rozsáhlými znalostmi v oboru. A co je nejdůležitější, upřímně doufá, že vám pomůže s vašimi projekty.

• 4 věci, díky kterým bude vaše těžba měděné rudy úspěšná
• 5 metod těžby zlata pro zlepšení míry výtěžnosti
• Obohacení bauxitu: Účinný způsob odstranění oxidu křemičitého z bauxitu
• Jak zpracovávat olovnato-zinkové rudy pomocí gravitace a pěnové flotace?
• Jak zpracovat mastek (nejměkčí minerál)?
• Jak zpracovávat dolomit a k čemu se používá?

Křemenný písek je přírodní materiál, který má vlastnosti, jako je pevnost, sorpční kapacita, vynikající odolnost proti destrukci a chemická inertnost. Křemenný písek se získává drcením a následným dispergováním mléčně bílého křemene.

Křemenný písek se od přírodního písku příznivě liší především svou homogenitou, monomineralitou a vysokou mírou mezikrystalové pórovitosti. Křemenný písek v Kaliningradu se často používá ve stavebnictví a v různých oblastech průmyslu. Křemenný písek se také často používá při výrobě dekorativních a dokončovacích materiálů a při filtraci vody.

Po mnoho let se v úpravnách vody pro filtrační účely používají stavební materiály jako štěrk a křemenný písek, protože zrna křemenného písku těžená v přírodě se vyznačují vysokou schopností zadržovat nečistoty. Tuto vlastnost má materiál díky své pórovitosti, která je o řád lepší než u drceného písku. Křemenný písek a drcený kámen mají navíc konzistentní frakci. Vyznačují se homogenitou a monomineralitou. Sorpční kapacita těchto přírodních materiálů jim umožňuje odstraňovat z vody rozpuštěné železo nebo mangan.

Barevný křemenný písek prošel všemi testy provedenými Výborem pro hygienický a epidemiologický dohled Ruské federace. Výsledky ukázaly, že plně splňuje hygienické a sanitární normy.

Zkušenosti nashromážděné za mnoho let a také špičkové technologické vybavení umožňují vyrábět čisté a suché frakcionované materiály s optimálním proséváním za přísných limitů. Charakteristickým rysem frakcí, které naše společnost zanechává, je menší rozptyl a absence prachu. Produkt dodávaný spotřebitelům splňuje všechny evropské normy, které musí křemenný písek splňovat.

Importovaná zařízení na filtraci sedimentů, kterými je dnes ruský trh oplývá, se u nás objevila již poměrně dávno. Důvod jejich úspěchu spočívá v tom, že tuzemští výrobci přehlíželi majitele malých bazénů. Nic však netrvá věčně. Naši průmyslníci si rychle uvědomili svou chybu. Výsledkem byl pokles dovozu na domácím trhu. Velké množství systémů na úpravu vody, které se dnes u nás prodávají, jsou mechanismy domácí výroby. A povinným prvkem, který provádí předběžné čištění, je filtr naplněný křemičitým pískem. Tento prvek je instalován v čistících konstrukcích před odsolovacím systémem.

V těchto filtrech se voda čistí průchodem materiály, které se vyznačují zrnitostí. Tyto materiály se nazývají plniva. Každé plnivo, v závislosti na tom, ke kterému typu patří, odstraňuje z vody určitý přebytečný prvek. Může se jednat o železo, soli, různé nečistoty a mnoho dalšího. Štěrk a křemenný písek jsou dva nejběžnější typy plniv.

Systémy čištění bazénové vody jsou vybaveny rychlými tlakovými filtry, jejichž úkolem je odstranit znečištění. Ty mají velmi silný vliv na barvu vody. Tyto filtry jsou obvykle plněny levným křemičitým pískem, což je zcela běžné.

Pokud mluvíme o filtraci pitné vody nebo vody, která bude využívána pro průmyslové nebo ekonomické účely, pak se používají především různé instalace pro čištění vody, jejichž hlavním prvkem je filtrační médium se zrnitou vrstvou. Roli posledního může hrát křemenný písek. Protože filtrační médium je hlavním prvkem čisticího systému, je velmi důležité, aby jeho výběr byl správný. Protože na tomto prvku závisí provoz celého systému.

Právě díky širokému spektru použití a snadnému použití je křemičitý písek žádaný a prodej křemičitého písku je dnes na vysoké úrovni.

Pokud kupujete křemenný písek, jeho frakce je velmi důležitá. Hrubozrnný křemenný písek je velmi oblíbený a jeho prodeje každoročně rostou. Často se používá k výrobě epoxidových a polyuretanových průmyslových podlah. Křemenný písek střední frakce se často používá k plnění filtrů. Často se také používá ve stavebnictví. Cena křemenného písku přímo závisí na frakci. Cena hrubozrnného křemenného písku je obvykle o něco vyšší než u jiných druhů tohoto produktu. Na druhou stranu, jemnozrnný křemenný písek není o nic méně oblíbený, prodej křemenného písku v Petrohradě aktivně roste již mnoho let, protože mnoho stavebních a průmyslových firem již ocenilo pohodlí a nutnost jeho použití.

Křemenný písek pro filtry a čištění vody je ideální pro filtrování kapalin jakékoli složitosti. Unikátní struktura křemenného písku umožňuje adsorbovat škodlivé nečistoty a prvky s různým stupněm čištění.

Při přípravě pitné vody, vody pro domácí a průmyslové účely, jakož i pro čištění průmyslových odpadních vod se nejčastěji používají filtry, jejichž hlavním prvkem je vrstva křemenného písku.

Nejčastěji používané plniva pro filtry jsou:

• lomový křemenný písek nebo říční křemenný písek
• štěrková výplň
• drcený křemen

Barevný křemičitý písek — obecné a informační.

Pro získání barevného křemenného písku se provádí proces drcení přírodního křemene, nejčistšího a nejvyšší kvality. Po drcení se křemen protlačí síty speciálně určenými pro tento účel, po kterém se materiál třídí podle frakcí. Pokud je frakce od 0,1 do 0,4 mm, pak se jedná o písek. 0,5-1,0 mm jsou ukazatele typické pro hrubý písek. Pokud je frakce menší než 0,1 mm, pak mluvíme o práškovém křemene, a pokud je větší než 1,0, pak se jedná o křemenné štěpky, které mimochodem mohou mít různé barvy, existuje více než tucet odstínů.

Bílý křemenný písek a barevný křemičitý písek používají se téměř všude – neobejdete se bez nich ani v případě vnějších úprav prostor, ani ve stavební chemii (tedy při výrobě látek, jako jsou tmely, barvy). Křemenný písek je také nepostradatelný pro vytváření filtrů pro různé účely a také pro provoz pískovacích strojů. Pokud jde o křemenné štěpky, s jejich pomocí se vytvářejí slavné polymerní podlahy. A jsou také nedílnou součástí módního krajinářského designu.

Barevný křemenný písek lze rozdělit do dvou kategorií – „suchý“ a „písek s přirozenou vlhkostí“. Ten druhý je vysoce ceněn stavebními firmami pracujícími se systémy čištění vody. Jeho odolnost vůči různým vnějším vlivům je prostě úžasná! Navíc lze takový písek snadno natřít na jakoukoli barvu, čímž se získá barevný křemenný písek.

Barevný křemenný písek je nepostradatelný pro výrobu samonivelačních podlah – jako ekologický dekorativní a dokončovací materiál.

Kromě nejrůznějších dekorativních účelů se barevný křemenný písek aktivně používá také k výrobě suchých směsí, pěnobetonu, dlažebních desek. Pokud před sebou vidíte lomový nebo říční křemenný písek, můžete s jistotou hovořit o jeho hodnotě pro plnění filtrů. Obecně se křemenný písek používá k plnění různých filtrů, včetně těch, které se používají k čištění vody v soukromých i veřejných bazénech.

Barevný křemenný písek v podstatě ve velkém množství nakupují stavební firmy a firmy působící ve sklářském průmyslu. Koneckonců, tento písek je hlavní složkou pro různé druhy skla – technické, klasické tabulové okenní sklo, specifické laboratorní sklo, lékařské sklo splňující řadu norem a vynikající parfémové sklo. Barevný křemenný písek se navíc aktivně používá při výrobě velkých, středních i malých slitků – stejně tak v litině a oceli, jakož i pro výrobu barevného skla.