Геология и условия минерализации высокочистого кварцевого сырья
1. Геологический тип генезиса: кварцевые руды разных типов генезиса имеют очевидные различия в своих минералогических характеристиках. Например, кварцевые руды гранитного пегматита, высокотемпературного метаморфического кварца типа породы, метаморфического кварцевого типа кварца и т. д. могут иметь лучшие показатели с точки зрения чистоты и содержания включений и с большей вероятностью подходят для переработки в высокочистый кварц. Однако некоторые кварцевые руды со сложными условиями образования и многочисленными периодами геологического воздействия могут иметь большое количество содержания примесей и включений и не подходят для переработки высокочистого кварца.
2. Температура и давление минерализации: температура и давление во время формирования кварцевого месторождения оказывают важное влияние на качество кварца. Вообще говоря, кварц, образованный при высокой температуре и высоком давлении, может иметь примеси в своих зернах, которые с большей вероятностью будут мигрировать к краю границы зерна или в мелкие включения, а содержание жидких включений в образованном кварце может быть меньше, что имеет потенциал для переработки в кварц высокой чистоты.
Характеристики источника и вкрапления кварцевого сырья высокой чистоты
1. Тип минерала
Тип ресурса кварцевого сырья высокой чистоты не ограничивается природными минеральными породами, состоящими из одного кварца. Его источники включают кристаллы со строгими геологическими условиями добычи, жильный кварц, кварцит, кварцевый песчаник и т. д., и даже может быть получен из пород, богатых кварцевыми минералами, такими как гранитный пегматит. Существуют различия в свойствах кварцевого сырья разных типов генезиса, и области применения также различны, но кварцевое сырье высокой чистоты составляет лишь небольшую его часть, в основном используемую для производства продукции с высокой добавленной стоимостью.
Физические и химические свойства
Высокая термостойкость, коррозионная стойкость, низкое тепловое расширение, высокая изоляция и светопропускание: кварц высокой чистоты обладает этими превосходными физическими и химическими свойствами, поэтому физические и химические свойства исходной руды также необходимо проверить и проанализировать.
Характеристики использования ресурсов кварцевого сырья высокой чистоты основаны на физических и химических свойствах самого кварца. Сырье необходимо перерабатывать с помощью технологии переработки минералов, чтобы отделить пустые минералы в кварцевом песке, обогатить частицы чистого кварца и, при необходимости, разрушить и удалить включения и изоморфные примесные элементы внутри кварца и, наконец, очистить их до промышленных требований целевой области применения.
Потенциал очистки кварцевого сырья высокой чистоты зависит от химического состава, минерального состава, размера включенных частиц и степени консолидации руды. Чем выше химическая чистота очищенного продукта, тем выше его ценность. Продукты переработки кварца ниже по течению имеют характеристики высокого высокотехнологичного содержания и передовых областей применения. Процесс переработки кварцевого сырья высокой чистоты имеет характеристики большого влияния исходных свойств руды, высокой чистоты продукта, сильного назначения и легкого загрязнения.
Минералогические характеристики кварцевого сырья высокой чистоты
1. Содержание примесных элементов
В кварцевом сырье существует много типов примесных элементов, высокое содержание и разнообразные состояния залегания. Термические условия образования кварцевых руд в разных регионах различны, и состояния залегания примесей в сырье различны. Необходимо проанализировать химический состав руды, чтобы убедиться, что ее основным компонентом является SiO2, а содержание примесных элементов низкое.
Чтобы выбрать правильное кварцевое сырье высокой чистоты и сформулировать лучший план очистки кварца, необходимо выяснить состояние залегания примесных элементов в кварце. Многие кварцевые руды не являются отдельными кварцевыми минералами, но также сопровождаются другими минералами. Например, такие минералы, как слюда и полевой шпат, часто сосуществуют с кварцем. Сосуществующие независимые жильные минералы (такие как слюда, полевой шпат, гематит, турмалин, хлорит и глинистые минералы) являются основными минералами-носителями примесных элементов в кварце, и они очень легко становятся минеральными включениями в кварце во время геологической минерализации, что является одним из важных факторов, ограничивающих качество конечного кварцевого продукта.
2. Минеральный состав и характеристики интеркаляции
Типы и содержание жильных минералов: жильные минералы относятся к другим минералам, связанным с кварцевой рудой. Чем меньше типов жильных минералов и чем ниже содержание, тем больше благоприятствует очистке кварца. Например, кварц в таких породах, как гранит и пегматит, является идеальным источником кварцевого сырья, поскольку он содержит относительно мало примесных минералов и его легко отделить и очистить.
; в то время как магматические породы средней кислотности, такие как гранит и диорит, хотя и содержат большое количество кварца, другие породообразующие минералы, такие как полевой шпат, амфибол и слюда, часто интеркалированы кварцем и не являются хорошими источниками кварца.
Размер частиц интеркаляции и степень диссоциации: Характеристики интеркаляции кварцевых и жильных минералов напрямую влияют на степень диссоциации мономеров кварца и, таким образом, влияют на эффект обработки и очистки минералов.
3. Жидкостные включения
Жидкостные включения: Жидкостные включения являются наиболее распространенным и распространенным типом включений в кварце. В зависимости от состояния содержащихся веществ их можно разделить на чистые газы, чистые жидкости, смешанные включения газ-жидкость и трехфазные включения. Жидкостные включения содержат примеси, такие как натрий (Na), калий (K) и кальций (Ca), которые являются одними из основных источников примесей в высокочистых кварцевых продуктах и оказывают серьезное неблагоприятное воздействие на плавление высокочистого кварца. Поэтому важно выбирать кварц с очень небольшим количеством или без включений жидкости в качестве сырья для кварца высокой чистоты.
Минеральные включения: Сосуществующие независимые минералы жильной породы (такие как слюда, полевой шпат, гематит, турмалин, хлорит и глинистые минералы и т. д.) легко становятся минеральными включениями в кварце, что является одним из важных факторов, ограничивающих качество конечного кварцевого продукта.
4. Примеси решетки
Во время образования кристаллов кварца некоторые элементы замещают элементы кремния в кристаллах кварца, образуя примеси решетки. Хотя содержание этих примесей очень низкое, их трудно отделить от кварца, что является одним из наиболее важных факторов, ограничивающих качество кварца высокой чистоты. Например, элементы алюминия чаще встречаются в форме ионов алюминия (Al³⁺), заменяющих атомы кремния. Так как это вызовет дисбаланс заряда внутри решетки кварца, то при наличии большого количества примесей алюминия в кварце может также увеличиться содержание примесных элементов, таких как литий (Li), калий (K) и натрий (Na). Поэтому о качестве кварцевого сырья можно судить, анализируя содержание алюминия в кварце.
Примеси кристаллической структуры в кварце делятся на решеточные и нерешеточные. Решеточные примеси в основном замещают атомы кремния в кремний-кислородных тетраэдрах изоморфным образом с другими атомами. Основными примесными элементами являются Al3+, Ti4+, Ge4+ и т. д.