Thạch anh có ở khắp mọi nơi
2 nguyên tử oxy + 1 nguyên tử silic, một trong những tổ hợp đơn giản nhất trong khoáng vật; đây là một trong những khoáng vật phân bố rộng rãi nhất trên bề mặt trái đất. Từ những kỳ quan ngoạn mục của vách đá đến những bờ biển tuyệt đẹp, đến những sa mạc rộng lớn, đều có bóng dáng của thạch anh; thạch anh là một trong những khoáng vật tạo đá chính, tỷ lệ các khoáng vật nhóm thạch anh trong vỏ trái đất đạt 12,6%; các dạng thạch anh khác nhau bắt nguồn từ các điều kiện hình thành khác nhau. Cái mà chúng ta thường gọi là “thạch anh” thường đề cập đến loại α-thạch anh phổ biến nhất.
Các loại quặng thạch anh chủ yếu bao gồm thạch anh dạng mạch, thạch anh tinh thể, đá sa thạch thạch anh, cát thạch anh tự nhiên (cát biển, cát sông và cát hồ).
Các lĩnh vực ứng dụng của thạch anh
Cát thạch anh là một nguyên liệu khoáng sản công nghiệp quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thủy tinh, đúc, gốm sứ và vật liệu chịu lửa, luyện kim, xây dựng, điện tử, hóa chất, cao su, vật liệu mài mòn và các ngành công nghiệp khác. Ứng dụng công nghiệp của thạch anh thường là nghiền chúng thành "cát thạch anh" với nhiều quy cách khác nhau.
Quy trình và thiết bị loại bỏ tạp chất cho cát thạch anh
Hiện nay, hầu hết cát thạch anh trong nước cần phải được xử lý bằng phương pháp tuyển khoáng trước khi sử dụng; do đó, công nghệ và thiết bị tuyển khoáng đóng vai trò rất quan trọng.
Các quy trình loại bỏ tạp chất phổ biến ở Trung Quốc chủ yếu bao gồm: tuyển từ, tuyển trọng lực, tuyển nổi, tẩy gỉ, tuyển thông minh (tách màu, cận hồng ngoại, tia X, v.v.) hoặc kết hợp nhiều phương pháp tuyển khoáng để loại bỏ tạp chất trong cát thạch anh nhằm thu được cát thạch anh đạt yêu cầu.
- Tách từ tính
Tách từ là một phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường để loại bỏ các tạp chất có từ tính mạnh và yếu. Trong những năm gần đây, với sự hoàn thiện dần của công nghệ và thiết bị tách từ, ứng dụng của tách từ ngày càng được mở rộng và dần trở thành phương pháp lựa chọn chính để loại bỏ cát thạch anh.
Do bản thân nguyên liệu thô chứa một lượng nhỏ magnetit có từ tính mạnh và một lượng nhỏ hematit, limonit, biotit, garnet, tourmaline, olivin, clorit và các khoáng chất tạp chất khác có từ tính yếu, ngoài ra trong quá trình nghiền và xay xát, một lượng nhỏ sắt cơ học sẽ lẫn vào trong quá trình khai thác; những tạp chất này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cát thạch anh.
Trong quá trình tách từ và loại bỏ tạp chất, cường độ từ trường ban đầu yếu rồi mạnh dần, trước tiên loại bỏ các khoáng chất có từ tính mạnh và sắt cơ học, sau đó loại bỏ các khoáng chất có từ tính yếu và một số vật thể liên kết của các khoáng chất có từ tính yếu.Thiết bị tách từ yếu có thể sử dụng trống từ vĩnh cửu ngược dòng Huate CTN, còn thiết bị tách từ mạnh có thể sử dụng máy tách từ dạng tấm phẳng Huate SGB, máy tách từ dạng con lăn từ mạnh Huate CFLJ, máy tách từ dạng vòng đứng có độ dốc cao Huate LHGC và máy tách từ dạng bùn điện từ có độ dốc cao Huate HTDZ.Ưu điểm của phương pháp tách từ là công suất xử lý lớn và thân thiện với môi trường. Dữ liệu ứng dụng thực tế cho thấy tách từ có thể cải thiện đáng kể chất lượng quặng cát.
Ứng dụng máy tách từ gradient cao Huate + máy tách từ tấm mạnh trong dự án cát thạch anh An Huy.
Máy tách từ trường gradient cao dạng vòng đứng Huate được ứng dụng trong dự án cát thạch anh của Áo.
2. Tái tranh cử
Cát thạch anh tự nhiên (cát biển, cát sông, cát hồ, v.v.) thường chứa một lượng nhỏ tạp chất khoáng nặng (như zircon, rutile), do đó tính chất từ tính của các tạp chất này yếu, nhưng trọng lượng riêng lại cao hơn đáng kể so với thạch anh. Có thể sử dụng phương pháp tuyển trọng lực để loại bỏ chúng. Thiết bị có thể sử dụng máng xoắn ốc. Ưu điểm của máng xoắn ốc là tiêu thụ năng lượng thấp, nhưng nhược điểm là công suất xử lý của một thiết bị đơn lẻ thấp và diện tích chiếm dụng lớn.
3. Tuyển nổi
Do một số quặng thạch anh chứa các khoáng chất tạp chất như muscovit và feldspar, nên cần phải loại bỏ chúng bằng phương pháp tuyển nổi. Trong môi trường trung tính hoặc axit yếu, sử dụng các chất tuyển nổi thân thiện với môi trường để loại bỏ khoáng chất mica; trong môi trường trung tính hoặc axit yếu, sử dụng các chất tuyển nổi thân thiện với môi trường để loại bỏ khoáng chất feldspar. Ưu điểm của tuyển nổi là có thể tách hiệu quả các loại quặng phức tạp có tính chất từ tính và trọng lượng riêng gần giống nhau; nhược điểm của tuyển nổi là phương pháp tuyển nổi không chứa flo và axit hiện nay chưa đủ hoàn thiện, thuốc thử không thân thiện với môi trường và chi phí xử lý nước thải cao. Ngoài ra, một số loại cát thạch anh có yêu cầu về kích thước hạt, chẳng hạn như một số loại cát thủy tinh -26+140 mesh, mức độ phân ly monome trong phạm vi kích thước hạt này thấp, không thuận lợi cho các hoạt động tuyển nổi.
4. Giặt bằng axit
Quá trình tẩy rửa tận dụng đặc tính của cát thạch anh là không tan trong axit (trừ HF) và các khoáng chất tạp chất khác có thể hòa tan trong axit, nhờ đó có thể tinh chế cát thạch anh hơn nữa.
Các loại axit thường dùng bao gồm axit sulfuric, axit clohidric, axit nitric và axit flohydric, v.v.; chất khử bao gồm axit sunfurơ và các muối của nó. Các loại axit nêu trên có tác dụng loại bỏ tốt các tạp chất phi kim loại trong thạch anh, nhưng chúng lại có ảnh hưởng đáng kể đến các tạp chất kim loại khác nhau, loại axit và nồng độ của chúng. Nói chung, axit loãng có tác dụng đáng kể trong việc loại bỏ Fe và Al, trong khi việc loại bỏ Ti và Cr cần xử lý bằng axit sulfuric đậm đặc, nước cường toan hoặc HF. Việc kiểm soát các yếu tố khác nhau của quá trình tẩy rửa nên dựa trên yêu cầu về chất lượng cuối cùng của cát thạch anh, cố gắng giảm nồng độ, nhiệt độ và liều lượng axit, và giảm thời gian ngâm axit, để đạt được hiệu quả loại bỏ tạp chất và tinh chế với chi phí tuyển khoáng thấp hơn.
5. Phân loại thông minh (phân loại theo màu sắc, tia hồng ngoại gần, tia X, v.v.)
Quá trình phân tách thông minh dựa trên sự khác biệt về tính chất quang học của quặng hoặc sự khác biệt về đặc tính phản ứng sau khi chiếu xạ tia X, và sử dụng công nghệ phát hiện quang điện để phân tách các hạt quặng khác nhau.
Thiết bị hiện có chủ yếu là máy phân loại cảm biến thông minh, bao gồm hệ thống cấp liệu, hệ thống phát hiện quang học, hệ thống xử lý tín hiệu và hệ thống thực thi phân tách.
Theo phân loại nguồn sáng dùng để phát hiện, nó có thể được chia thành nguồn sáng huỳnh quang, nguồn sáng LED, nguồn sáng cận hồng ngoại, tia X, v.v.
Ưu điểm của phân loại thông minh là có thể thay thế phân loại thủ công, kiểm soát chính xác chất lượng quặng được chọn và tăng năng suất của nhà máy chế biến; nhược điểm là phạm vi kích thước của quặng được chọn tương đối rộng, và khó phân loại khi xử lý các vật liệu mịn hơn (-1mm), dẫn đến năng suất xử lý cao hơn và thấp hơn.
Cát thạch anh là một nguồn tài nguyên khoáng sản phi kim loại rất quan trọng. Nó phân bố rộng rãi ở Trung Quốc, và chất lượng cát thạch anh ở các vùng khác nhau khá khác biệt. Trước khi sản xuất công nghiệp, cần phải tiến hành nghiên cứu sơ bộ các mẫu khoáng sản theo yêu cầu chất lượng của cát đã được làm giàu. Từ đó, cần lựa chọn phương pháp tuyển khoáng hợp lý.
Các sản phẩm nêu trên do Công ty TNHH Công nghệ Từ điện Sơn Đông Huate sản xuất phù hợp cho việc phân tách khoáng sản có kích thước hạt khác nhau. Chúng tập trung vào thiết kế cấu trúc sản phẩm để đáp ứng yêu cầu của các chỉ số phân loại khác nhau và đã được ứng dụng thành công. Tại nhiều doanh nghiệp khai thác mỏ, chúng đã đóng vai trò tích cực trong việc tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu thụ và nâng cao hiệu quả.
Các doanh nghiệp khai thác mỏ nên lựa chọn thiết bị tuyển từ phù hợp với điều kiện kinh doanh của mình dựa trên tính chất quặng và điều kiện công nghệ để nâng cao hiệu quả sản xuất.
Các nhà sản xuất thiết bị cần liên tục cải tiến và hoàn thiện hiệu suất sản phẩm theo yêu cầu sản xuất của các doanh nghiệp khai thác mỏ, giải quyết một số vấn đề trong quá trình sử dụng thực tế, sản xuất ra các sản phẩm phù hợp hơn cho ứng dụng công nghiệp và thúc đẩy sự phát triển công nghệ của thiết bị tách từ.
Thời gian đăng bài: 11/03/2021