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      談談石英砂除鐵,你應該了解這些方法!

      2022-03-04

        在石英砂的各種應用領域中,鐵是其中有害的雜質,石英砂的提純一般以除鐵為主要目的。鐵雜質在石英砂中的賦存狀態,決定了用什么方法可將其去除以及去除的程度。由石英砂的具體情況,可以將鐵的賦存狀態分為5種形式。

        石英砂除鐵的方法

       ?。?)水洗和分級脫泥

        因石英砂的粒度一般遠大于黏土礦物的粒度,簡單的水洗就可以去除石英砂中的粘土礦物。同時,隨著石英砂顆粒變細,顆粒中的重礦物和長石含量較大,它們不像石英那樣耐風化,鐵質和鋁質等雜質品位反而升高,SiO2的品位隨之降低,故石英砂的水選和分級脫泥,不僅可去除黏土礦物,而且還除去0.1mm以下的細粒礦物。但對于石英砂表面的薄膜鐵難以去除。

       ?。?)機械擦洗除鐵

        機械擦洗是借助外力和砂礫間的碰撞與摩擦,來除去石英砂表面的鐵質薄膜及吸附在石英砂表面的含鐵礦物,進而達到除鐵的目的。機械擦洗工藝包括棒磨擦洗和傳統機械擦洗兩類,擦洗機的結構和配置形式、擦洗工藝等因素共同控制了石英砂的除鐵效果。機械擦洗除鐵工藝是目前應用為廣泛的石英砂除鐵工藝,其具有質量好、產量大、成本低廉、操作簡單的特點,能夠滿足浮法玻璃對優質硅砂的要求,是小規模生產加工企業的選擇。

       ?。?)磁選除鐵

        石英砂中含鐵的雜質礦物具有可磁化的特性,利用外界磁場可以將石英砂中的可磁化礦物與非磁性礦物分離,進而達到除去鐵質的目的。磁選除鐵主要針對石英顆粒間隙及與石英呈聯生體形式產出的磁性礦物,如赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等,但是對于表面吸附的鐵質薄膜,該種方法的效果并不理想。

       ?。?)超聲波除鐵

        超聲波除鐵工藝是利用超聲波在水中發生空化過程中產生沖擊波,沖擊波使得石英砂顆粒表面的含鐵雜質脫離進入溶液,到達除鐵的目的。超聲波除鐵可以有效去除石英砂顆粒表面的次生鐵質薄膜,但其工藝方法比較昂貴,多用于高附加值、精密硅產業領域。

       ?。?)浮選除鐵

        根據不同礦物密度及物理性質的差異,可以利用浮選法來降低石英砂中雜質鐵的含量。根據所采用活化劑的差異,可劃分為三種:一種是有氟有酸法,該種方法效果好、操作簡單、指標穩定,但其污染較為嚴重,對生態破壞較大;二種是無氟有酸法,相較一種方法,減少氟的使用使得其對生態的破壞大大降低,但強酸提高了浮選設備的腐蝕損耗;第三種方法是無氟無酸法,這種方法技術要求較高,工藝流程復雜,目前應用較少。

       ?。?)酸浸除鐵

        酸浸除鐵法主要是利用石英不溶于酸(氫氟酸除外),其它雜質礦物能被酸溶解的特點,從而達到對石英砂的進一步提純。酸浸法不僅僅能將鐵質從石英砂中去除,同時對非金屬雜質礦物也有較好的效果。目前,酸浸法主要包括單酸浸法和混合酸浸法兩種。單酸浸法主要針對雜質比較單一的石英砂?;旌纤峤ㄊ菍⒉煌乃峄旌显谝黄?,協同去除石英砂中的各類雜質,去除效率更高,產品純度也較好。酸浸法常用的酸類包括硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等,亦有采用對環境危害較小的草酸進行除鐵。影響酸處理效果的主要因素包括石英砂粒度、酸的濃度、溫度、時間以及各類酸的混合比例、投放時間等。

       ?。?)微生物法除鐵

        微生物法除鐵是發展起來的一種技術,目前處于實驗室和小型試驗的研究階段。國外的研究報告指出,他們試驗了細菌和霉菌等微生物對石英砂進行除鐵取得了較好的效果,黑曲霉菌除鐵效果好,它產生一種主要成分為檸檬酸和草酸的細菌培養液,在二段選礦中,石英砂在90℃溫度下用培養液浸慮,可使石英砂中Fe2O3的含量降至0.012%,非常適合生產優質玻璃。

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