普通石英砂的生產過程是怎樣的
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普通石英砂作為工業領域用途廣泛的基礎材料,其生產過程核心圍繞“提純、破碎、分級、干燥”四大核心環節,通過物理加工去除雜質、控制粒度,形成符合不同行業需求的標準化產品。以下是普通石英砂從原料開采到成品出廠的完整生產流程,結合工藝細節與關鍵控制要點詳細說明:
一、原料開采與初選
普通石英砂的原料主要來源于石英巖、石英砂巖、脈石英等天然礦物,其中石英含量≥90%的礦石為優質原料。開采環節以露天開采為主,部分地下礦脈采用地下開采方式:
露天開采時,先通過爆破或機械剝離地表土層、風化層,暴露石英礦巖體;再用挖掘機、裝載機將礦石開采出來,運輸至廠區原料堆放場。
原料初選是頭一步提純工序:人工或機械分揀去除礦石表面附著的泥土、長石、云母等大塊雜質,同時篩選掉斷裂嚴重、雜質含量過高的劣質礦石,確保入選原料的石英純度基礎。
對于含水量較高或泥土粘連嚴重的原料,需進行初步清洗,用高壓水槍沖洗表面泥沙,減少后續加工環節的雜質處理壓力。
二、破碎工序:逐級減小顆粒尺寸
原料礦石塊度通常在幾十厘米至數米不等,需通過多段破碎將其加工為小顆粒,為后續磨礦分級做準備:
粗碎:將初選后的大塊石英礦石送入顎式破碎機,破碎至5-10厘米的塊狀顆粒。顎式破碎機利用擠壓作用破碎礦石,適合處理硬度較高的石英巖,破碎過程中需控制進料速度,避免設備過載。
中碎:粗碎后的礦石進入反擊式破碎機或圓錐破碎機,進一步破碎至1-3厘米的顆粒。此環節需調整破碎機的排料口大小,確保顆粒均勻,避免出現過大或過小的極端顆粒。
細碎:中碎后的顆粒送入制砂機(如沖擊式制砂機),破碎至0.1-5毫米的砂狀顆粒。制砂機通過沖擊、撞擊作用破碎礦石,同時可對顆粒進行整形,使石英砂顆粒更接近圓形,提高產品流動性。
三、磨礦與分級:精準控制粒度規格
破碎后的顆粒需通過磨礦進一步細化,再通過分級篩選出不同粒度的石英砂產品,這是決定產品質量的核心環節:
磨礦處理:細碎后的顆粒送入球磨機或棒磨機進行磨礦。球磨機內裝有鋼球,通過筒體旋轉帶動鋼球撞擊、研磨石英顆粒;棒磨機則用鋼棒替代鋼球,研磨效果更溫和,適合要求顆粒形狀均勻的場景。磨礦過程可分為干法磨礦和濕法磨礦:干法磨礦適用于缺水地區,需配套除塵設備;濕法磨礦則加入適量水,形成礦漿,減少粉塵污染,且研磨效率更高。
分級篩選:磨礦后的礦漿或干粉通過分級設備分離出不同粒度的產品。常用分級設備包括螺旋分級機、水力旋流器、振動篩等:
水力旋流器利用離心力分離不同密度和粒度的顆粒,粗顆粒從底部排出,細顆粒從頂部溢流口流出;
振動篩則通過篩網孔徑控制粒度,常用篩網孔徑從10目到200目不等,分別對應粗砂、中砂、細砂規格;
分級后不合格的粗顆粒需返回球磨機重新磨礦,形成閉環流程,確保產品粒度達標。
四、提純處理:去除雜質提升純度
普通石英砂的純度要求通常為SiO?含量90%-99%,需通過物理提純去除礦石中殘留的長石、云母、鐵氧化物等雜質:
擦洗脫泥:將分級后的石英砂放入擦洗機,通過機械攪拌或高壓水流沖擊,去除顆粒表面附著的泥土、鐵氧化物等薄膜雜質。擦洗機內的耐磨橡膠襯板可避免石英砂被二次污染,擦洗時間通??刂圃?0-60分鐘。
磁選除鐵:石英砂中的鐵雜質(如赤鐵礦、磁鐵礦)可通過磁選機去除。根據鐵雜質的磁性強弱,選用弱磁選機或強磁選機,磁選過程中需調整磁場強度和進料速度,確保鐵去除率達到80%以上,降低產品的鐵含量。
浮選分離(可選):若原料中長石含量較高,需通過浮選進一步提純。在礦漿中加入浮選藥劑(如脂肪酸類捕收劑、胺類抑制劑),利用石英與長石表面物理化學性質的差異,使長石附著在氣泡上浮出,石英則留在礦漿中,從而實現二者分離。普通石英砂浮選工序可根據客戶純度要求選擇性采用。
五、脫水干燥:降低水分便于儲存
濕法生產的石英砂礦漿含水量較高(通常在30%-50%),需通過脫水干燥處理降低水分含量:
脫水處理:先將礦漿送入壓濾機或離心機,進行固液分離,使石英砂的含水量降至10%-15%。壓濾機通過高壓擠壓去除水分,適合大規模生產;離心機則利用離心力脫水,效率更高,適合細砂產品。
干燥處理:脫水后的石英砂送入烘干機(如回轉烘干機、沸騰烘干機)進行干燥。烘干機內溫度控制在120-200℃,通過熱風與石英砂充分接觸,將水分降至0.5%以下。干燥過程中需控制溫度和烘干時間,避免溫度過高導致石英砂顆粒氧化或結塊。
六、篩分包裝與成品檢驗
成品篩分:干燥后的石英砂需進行最終篩分,使用高精度振動篩再次篩選,確保粒度均勻,剔除不合格顆粒。同時根據客戶需求,將不同粒度的產品分開存放,常見規格包括10-20目、20-40目、40-70目、70-140目等。
檢驗檢測:對篩分后的石英砂進行質量檢驗,核心檢測指標包括SiO?含量、鐵含量、粒度分布、水分含量、含泥量等。檢驗合格后,方可進入包裝環節;不合格產品需返回相應工序重新處理。
包裝儲存:合格的普通石英砂采用編織袋包裝(每袋25kg或50kg),部分散裝產品通過罐車運輸。包裝上需標注產品規格、純度、生產日期等信息,儲存時需放在干燥通風的倉庫,避免受潮、污染,同時遠離酸堿等腐蝕性物質。
七、生產過程關鍵控制要點
原料控制:嚴格篩選原料礦石,確保石英含量達標,避免因原料雜質過多增加后續提純難度;
粒度控制:通過調整破碎機排料口、磨礦時間、分級設備參數,精準控制產品粒度,滿足不同行業(如建筑、化工、水處理)的使用需求;
純度控制:優化擦洗、磁選等提純工序參數,重點降低鐵含量和含泥量,提升產品純度;
環??刂疲焊煞ㄉa需配套布袋除塵器等粉塵處理設備,濕法生產需建設廢水循環系統,處理后的廢水回用,避免污染環境;
安全控制:破碎、磨礦等設備需定期維護,操作人員需佩戴防護裝備,避免機械傷害和粉塵危害。
普通石英砂的生產過程是物理加工的系統性工程,無需復雜的化學反應,核心在于通過多環節協同作業,在保證產品粒度均勻性和純度的同時,實現高效、環保生產。不同廠家會根據原料特性、產品用途和產能需求,對工藝細節進行優化調整,最終形成符合市場需求的標準化產品。