Para purificar mina de cuarzo, la materia prima debe someterse primero a un proceso de trituración y clasificación. El objetivo es lograr la separación preliminar del cuarzo de los minerales asociados y proporcionar materias primas dentro de un rango de tamaño de partícula adecuado para su posterior procesamiento y purificación. Este paso de preprocesamiento ayuda a mejorar la pureza y eficiencia del proceso de purificación del cuarzo.
Cuarzo trituración
El propósito de la trituración es reducir la mina de cuarzo al tamaño de partícula requerido. Esto ayuda a liberar impurezas para su tratamiento posterior. Los métodos incluyen trituración mecánica, trituración eléctrica, trituración ultrasónica y trituración por choque térmico. Durante el proceso de trituración, se deben considerar dos factores: el efecto de disociación de los monómeros efectivos y la contaminación secundaria.
El método mecánico tradicional utiliza una trituradora de mandíbula o una trituradora de cono para triturar el mineral. Esto resulta en una forma de partícula irregular y angular. La trituradora de mandíbula es adecuada para trituración gruesa, la trituradora de cono para trituración media y fina, y la trituradora de impacto para trituración fina y molienda gruesa.
Para evitar la contaminación secundaria por impurezas de hierro y mejorar la disociación, se pueden usar métodos como trituración térmica, trituración por pulsos de alta presión y trituración ultrasónica. Sin embargo, estos métodos tienen un alto consumo de energía y costo.
Fragmentación por descarga de pulso
En comparación con los métodos mecánicos tradicionales, la trituración de rocas por descarga de pulso tiene ventajas más evidentes. Se divide principalmente en dos formas: trituración por efecto hidroeléctrico y trituración eléctrica. La onda de choque generada por la descarga de alto voltaje hace que la roca se rompa a lo largo de la frontera de grano. Se dirige selectivamente a las inclusiones minerales, ayudando a liberar impurezas y facilitar el procesamiento posterior. Este método también ayuda a mantener en la mayor medida posible el tamaño de partícula y la morfología de los minerales. La trituración por descarga de pulso generalmente se realiza en un medio acuoso, lo que la hace libre de polvo y respetuosa con el medio ambiente.
En comparación con la trituración tradicional, la trituración eléctrica es más efectiva para manejar impurezas. No introduce una gran cantidad de contaminación por hierro. El contenido de impurezas de K, Ti y Fe después de la trituración eléctrica es menor que el tratamiento mecánico.
Ultrasonicación
La fragmentación ultrasónica se basa en la energía mecánica de las ondas ultrasónicas. Cuando el pulverizador ultrasónico actúa sobre el líquido, las moléculas del líquido generan una gran cantidad de pequeñas burbujas debido a la cavitación. La enorme presión generada por la explosión de las burbujas desprende las impurezas en la superficie de las partículas.
Trituración térmica
La trituración térmica implica calentar la mina de cuarzo a una temperatura específica, causando que se expanda en volumen o sufra un cambio de fase. Esto genera numerosas grietas diminutas, reduciendo significativamente su resistencia mecánica, después de lo cual se tritura el cuarzo.
Molienda de cuarzo
La molienda y clasificación siguen al proceso de trituración. Dado que la molienda implica reducir el mineral de grueso a fino, es esencial usar los métodos adecuados. Esto garantiza la separación oportuna de productos con tamaños de partícula calificados para la clasificación. También ayuda a evitar la sobre-molienda y mejora la eficiencia y producción.
La línea de producción completa de un molino de bolas y clasificador es ideal para la molienda ultrafina de cuarzo. Ofrece alta blancura del producto, buena forma y brillo. Los indicadores de calidad son estables y la distribución del tamaño de partícula es altamente controlable.
Puntos clave de la tecnología de molienda en molino de bolas
Debido a la alta dureza del cuarzo, causa un desgaste severo en el equipo y puede contaminar el producto. Para prevenir la recontaminación, el equipo debe ser tratado con protección resistente al desgaste, especialmente para micropartículas de silicio de alta pureza de grado electrónico. Todas las cavidades, tuberías y partes estacionarias deben estar revestidas con materiales cerámicos o orgánicos resistentes al desgaste. Los molinos de bolas suelen usar revestimientos de alúmina o revestimientos de piedra de bola y emplean bolas de zirconio o ágata como medios de molienda. Esto reduce el impacto de impurezas como hierro o aluminio.
El cuarzo es duro y resistente al desgaste. Cuando se requiere un molido fino, es difícil alcanzar la finura deseada solo con el medio de molienda. Por lo tanto, a menudo se añaden agentes de molienda para mejorar el efecto de molienda. La adición de agentes de molienda o ayudas combinadas reduce la viscosidad del lodo, haciéndolo más fluido. Esto aumenta el rendimiento de productos con tamaño de partícula calificado.
Los agentes de molienda comunes incluyen trietanolamina, dispersante DA, ácido esteárico, cloruro de amonio, cloruro de sodio, alcohol, oleato de sodio, silicato de sodio y dodecilamina. También se utilizan alcohol polioxietilico de ácidos grasos y cloruro de dodecildimetilamonio para pruebas.
Diferentes industrias y productos de cuarzo tienen regulaciones estrictas sobre la distribución del tamaño de partícula. Por ejemplo, la fabricación de crisoles de cuarzo para la industria de semiconductores requiere que el tamaño de partícula de la arena de cuarzo esté entre 0,180 y 0,125 mm. Por lo tanto, el tamaño de partícula del cuarzo debe ser controlado cuidadosamente durante el molido para evitar el sobre-molido.
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