Pour purifier le minerai de quartz, la matière première doit d'abord être concassée et classée, ce qui constitue une étape de prétraitement. L'objectif est de séparer le quartz des minéraux associés et d'obtenir des matières premières présentant une granulométrie adaptée au traitement et à la purification ultérieurs.
Concassage de quartz
L'objectif du concassage est de réduire le minerai de quartz à la granulométrie requise pour faciliter la libération des impuretés et permettre un traitement ultérieur. Les méthodes de concassage comprennent le concassage mécanique, le concassage par impulsions électriques, le concassage par ultrasons et le concassage par choc thermique.
Deux facteurs clés doivent être pris en compte lors du broyage : la dissociation minérale efficace et la contamination secondaire.
La méthode mécanique traditionnelle consiste à utiliser un concasseur à mâchoires ou un concasseur à cône pour réduire le minerai à la granulométrie souhaitée, ce qui produit des particules irrégulières et anguleuses. Un concasseur à mâchoires est généralement utilisé pour le concassage grossier, un concasseur à cône pour le concassage moyen et fin, et un concasseur à percussion pour le concassage fin et le broyage grossier.
Pour éviter une contamination secondaire par des impuretés de fer et améliorer la dissociation, des méthodes alternatives telles que le concassage thermique, le concassage par impulsions haute tension et le concassage par ultrasons peuvent être utilisées. Cependant, ces méthodes sont généralement plus coûteuses et consomment plus d'énergie.
(1) Écrasement par décharge pulsée
Comparé aux méthodes mécaniques traditionnelles, le concassage par décharge pulsée offre des avantages significatifs pour le traitement des roches. Il comprend principalement le concassage par effet hydroélectrique et le concassage par impulsions électriques. Les ondes de choc générées par la décharge haute tension provoquent la fracture des roches le long des joints de grains et ciblent sélectivement les inclusions minérales. Cela favorise la libération des impuretés et facilite le traitement ultérieur tout en préservant la granulométrie et la morphologie du minéral.
Le concassage par décharge pulsée est généralement réalisé en milieu aqueux, ce qui le rend exempt de poussière et respectueux de l'environnement. De plus, il réduit la contamination ferreuse par rapport au concassage traditionnel. La teneur en impuretés de K, Ti et Fe est plus faible après un concassage électrique qu'après un traitement mécanique.
DAL et al. ont appliqué le concassage électrique pulsé haute tension pour séparer les traces de minéraux impurtés (teneur inférieure à 1%) des minéraux de quartz individuels. Leurs recherches ont montré que cette méthode permet de séparer efficacement les différents minéraux du minerai de quartz. Les particules obtenues sont plus sphériques et contiennent des pores internes reliés aux inclusions.
(2) Broyage par ultrasons
Le broyage par ultrasons utilise l'énergie mécanique des ultrasons. Lorsque la sonde ultrasonore fonctionne dans un milieu liquide, une cavitation se produit, produisant de nombreuses petites bulles. L'immense pression libérée lors de l'éclatement de ces bulles décolle les impuretés de la surface des particules.
(3) Concassage thermique
Le concassage thermique consiste à chauffer le minerai de quartz à une température spécifique, ce qui provoque son expansion ou des changements de phase. Cela crée des microfissures qui affaiblissent la résistance mécanique du minerai, le rendant ainsi plus facile à concasser.
2. Broyage du quartz
Broyage et classification Suivre le processus de concassage. Le broyage réduisant le minerai grossier à fin, une méthode de broyage et de classification adaptée est nécessaire pour séparer rapidement les particules répondant aux spécifications granulométriques, éviter le surbroyage et améliorer l'efficacité opérationnelle et le rendement.
Épique broyeur à boulets + classificateur Cette ligne de production est particulièrement adaptée au broyage ultrafin du quartz. Elle offre une blancheur élevée, une excellente forme et brillance des particules, des indicateurs de qualité stables et un contrôle rigoureux de la granulométrie.
Cependant, les broyeurs à boulets et les classificateurs ayant des fonctions différentes et étant généralement produits par des fabricants différents, des divergences dans les concepts de production (par exemple, la capacité de production) peuvent survenir. Une adéquation adéquate des équipements est donc essentielle lors de la conception et du choix. Une mauvaise adéquation peut entraîner des limitations fonctionnelles, une consommation énergétique élevée et un faible rendement. En revanche, une bonne intégration peut améliorer les performances globales du système, permettant ainsi un rendement élevé avec moins d'efforts.
En raison de sa dureté élevée, le quartz provoque une usure importante des équipements et peut contaminer le produit. Pour éviter toute recontamination, notamment dans la production de micropoudres de silicium haute pureté de qualité électronique, tous les équipements, y compris les cavités, les canalisations et les composants statiques, doivent être revêtus de matériaux céramiques ou organiques résistants à l'usure.
Les broyeurs à boulets utilisent généralement des revêtements en alumine ou en pierre et des supports de broyage tels que des billes de zirconium ou de l'agate pour réduire la contamination par les impuretés de fer ou d'aluminium.
auxiliaires de broyage
Le quartz est dur et très résistant à l'usure. En particulier pour le broyage fin, le seul broyage mécanique peut ne pas produire des poudres de la finesse souhaitée. Par conséquent, des adjuvants de broyage sont souvent ajoutés pour améliorer l'efficacité du procédé. Ces additifs réduisent la viscosité de la boue, améliorent sa fluidité et augmentent le rendement en particules fines qualifiées.
Les auxiliaires de broyage courants comprennent 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, la dodécylamine, et sont également testés l'éther polyoxyéthylène d'alcool gras et le chlorure de dodécyl triméthylammonium.
Il est important de noter que différentes industries et applications requièrent des granulométries spécifiques pour le quartz de haute pureté. Par exemple, la fabrication de creusets en quartz dans l'industrie des semi-conducteurs nécessite des granulométries de sable de quartz comprises entre 0,180 mm et 0,125 mm. Par conséquent, un contrôle précis de la granulométrie lors du broyage est essentiel pour éviter un broyage excessif.
Epic Powder Machinery est un fabricant leader d'équipements de broyage et de classification ultrafins. Forts de plusieurs décennies d'expérience et d'une technologie européenne de pointe, nous sommes spécialisés dans la fourniture de solutions sur mesure pour le quartz de haute pureté et autres matériaux durs. Nos systèmes avancés, comprenant des broyeurs à jet, des broyeurs à boulets et des classificateurs de précision, sont largement utilisés dans les industries minérale, électronique et chimique. Nous nous engageons à fournir des solutions de traitement des poudres efficaces, propres et exemptes de contamination, répondant aux normes d'application les plus exigeantes.
