Pour purifier roche de quartz, la matière première doit d'abord subir un prétraitement de concassage et de classification. L'objectif est d'obtenir une séparation préliminaire du quartz des minéraux associés et de fournir des matières premières dans une gamme de tailles de particules appropriée pour le traitement et la purification ultérieurs. Cette étape de prétraitement contribue à améliorer la pureté et l'efficacité du processus de purification du quartz.
Quartz concassage
Le but du concassage est de réduire la roche de quartz à la taille de particule requise. Cela permet de libérer les impuretés pour un traitement ultérieur. Les méthodes incluent le concassage mécanique, électrique, ultrasonique et par choc thermique. Pendant le processus de concassage, deux facteurs doivent être pris en compte : l'effet de dissociation des monomères efficaces et la pollution secondaire.
La méthode mécanique traditionnelle utilise un concasseur à mâchoires ou un concasseur à cône pour broyer le minéral. Cela entraîne une forme de particule irrégulière et angulaire. Le concasseur à mâchoires convient au concassage grossier, le concasseur à cône au concassage moyen et fin, et le concasseur à impact au concassage fin et au broyage grossier.
Pour éviter la pollution secondaire due aux impuretés de fer et améliorer la dissociation, des méthodes telles que le concassage thermique, le concassage par impulsions à haute pression et le concassage ultrasonique peuvent être utilisées. Cependant, ces méthodes ont une consommation d'énergie et un coût élevés.
Fragmentation par décharge pulsée
Comparé aux méthodes mécaniques traditionnelles, le concassage par décharge pulsée présente des avantages plus évidents. Il se divise principalement en deux formes : concassage par effet hydroélectrique et concassage électrique. L'onde de choc générée par la décharge à haute tension provoque la rupture de la roche le long de la frontière de grain. Elle cible sélectivement les inclusions minérales, facilitant la libération des impuretés et le traitement ultérieur. Cette méthode aide également à préserver au maximum la taille et la morphologie des minéraux. Le concassage par décharge pulsée est généralement effectué dans un milieu aquatique, ce qui le rend sans poussière et respectueux de l'environnement.
Comparé au concassage traditionnel, le concassage électrique est plus efficace pour traiter les impuretés. Il n'introduit pas une grande quantité de pollution ferreuse. La teneur en impuretés de K, Ti et Fe après concassage électrique est inférieure à celle du traitement mécanique.
Ultrasonication
La fragmentation ultrasonique repose sur l'énergie mécanique des ultrasons. Lorsque le pulverisateur ultrasonique agit sur le liquide, les molécules de liquide génèrent un grand nombre de petites bulles en raison de la cavitation. La pression énorme générée par l'éclatement des bulles décolle les impuretés à la surface des particules.
Concassage thermique
Le concassage thermique consiste à chauffer la roche de quartz à une température spécifique, ce qui provoque son expansion volumique ou un changement de phase. Cela génère de nombreuses microfissures, réduisant considérablement sa résistance mécanique, après quoi la roche de quartz est concassée.
Broyage du quartz
Le broyage et la classification suivent le processus de concassage. Étant donné que le broyage consiste à réduire la roche de grossière à fine, il est essentiel d'utiliser les bonnes méthodes. Cela garantit une séparation en temps utile des produits avec des tailles de particules qualifiées pour la classification. Cela aide également à éviter le sur-broyage et à améliorer l'efficacité et la production.
La ligne de production complète d'un broyeur à boulets et classificateur est idéale pour le broyage ultra-fin du quartz. Elle offre une blancheur élevée du produit, une bonne forme et un gloss. Les indicateurs de qualité sont stables, et la distribution de la taille des particules est hautement contrôlable.
Points clés de la technologie de broyage par boule
En raison de la dureté élevée du quartz, il provoque une usure importante de l'équipement et peut contaminer le produit. Pour éviter la re-contamination, l'équipement doit être traité avec une protection résistante à l'usure, en particulier pour la micropoudre de silicium de haute pureté de qualité électronique. Toutes les cavités, canalisations et pièces fixes doivent être revêtues de matériaux résistants à l'usure en céramique ou organiques. Les broyeurs à boulets utilisent généralement des revêtements en alumine ou en pierre de balle et emploient des billes de zirconium ou d'agate comme médias de broyage. Cela réduit l'impact des impuretés telles que le fer ou l'aluminium.
Le quartz est dur et résistant à l'usure. Lorsqu'un broyage fin est nécessaire, il est difficile d'atteindre la finesse souhaitée en utilisant uniquement le médium de broyage. Par conséquent, des aides au broyage sont souvent ajoutées pour améliorer l'effet de broyage. L'ajout d'aides au broyage ou d'aides combinées réduit la viscosité de la boue, la rendant plus fluide. Cela augmente le rendement des produits de taille de particules qualifiée.
Les aides au broyage courantes incluent la triéthanolamine, le dispersant DA, l'acide stéarique, le chlorure d'ammonium, le chlorure de sodium, l'alcool, l'oléate de sodium, le silicate de sodium et la dodecylamine. L'alcool gras polyoxyéthylé et le chlorure de dodecyltriméthylammonium sont également utilisés pour les tests.
Différents secteurs et produits en quartz ont des réglementations strictes concernant la distribution de la taille des particules. Par exemple, la fabrication de creusets en quartz pour l'industrie des semi-conducteurs nécessite que la taille des particules de sable de quartz soit comprise entre 0,180 et 0,125 mm. Par conséquent, la taille des particules de quartz doit être soigneusement contrôlée lors du broyage pour éviter le sur-broyage.
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