DD287245A5 - Verfahren zur gewinnung hochreiner feinkoerniger staubfreier quarzsande - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung hochreiner feinkoerniger staubfreier Quarzsande, die in der Glasindustrie als Rohstoff zur Erzeugung hochwertiger Glaeser eingesetzt werden. Das Verfahren zur Gewinnung hochreiner feinkoerniger staubfreier Quarzsande aus durch Attrition, Entschlaemmung und gegebenenfalls Flotation vorgereinigten Quarzsanden ist dadurch gekennzeichnet, dasz der vorgereinigte Quarzsand klassiert und die mittlere Kornfraktion in Alkalihydroxidloesungen unter Hydrothermalbedingungen oder unter Normaldruck bei erhoehter Temperatur partiell geloest wird und der Laugungsrueckstand mehrstufig mit Wasser attritiert und entschlaemmt, gewaschen und eingedickt, danach schonend gemahlen, klassiert und eingedickt und anschlieszend einer Behandlung mit Mineralsaeure unterzogen wird, der sich ein Saeurefreiwaschen des Laugungsrueckstandes und eine Entwaesserung anschlieszen, wobei eine Dichtesortierung vor oder nach der alkalischen Behandlung erfolgt.{Aufbereitung; Verfahren; Quarzsande, hochrein; Fremdmineralabtrennung; Schadstoffabtrennung aus aeuszerer Schicht; Vorreinigung, mechanisch; Behandlung, chemisch; NaOH-Loesung; Hydrothermalbedingungen; Normaldruck; Temperatur, erhoeht; Mahlung}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung hochreiner feinkörniger staubfreier Quarzsande, die in der Glasindustrie zur Erzeugung hochwertiger Gläser eingesetzt werden.
gebunden an Fremdminerale (also Nicht-Quarz), als Überzüge auf den Quarzkörnern und eingeschlossen in dan Quarzkörnern selbst.
und Flotation, eingesetzt (Schubert, H.: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, Leipzig 1977; Autorenkollektiv:
nachgeschalteto Sortierstufe eine so geringe Qualitätsverbesserung bringt, daß die Aufwendungen für diese Stufe bei den handelsüblichen Quarzsandsorten nicht durch höhere Erlöse kompensiert werden können.
gebunden an organische Stoffe. Oft besitzen die Quarzkörner auch tonige Überzüge.
mechanischem Wege nicht entfernen. Zu ihrer teilweisen Abtrennung kann der Einsatz von Mineralsäuren oder von basischen
beispielsweise bei Einsatz der Thermochlorierung (Müller, S.: Chemische Technik, Leipzig 32,1980,5).
schadstoffreiche Schicht selbst zu entfernen. Das wurde versucht mit einer mechanischen Beanspruchung, die zu einem
bestand also darin, die äußere Schicht gleichmäßig abzutragen. Das sollte durch den eloktrohydraulischen Effekt oder durch
zu machen, führten zu keinen ausreichenden Ergebnissen. Bei der bisherigen Vorgehensweise erfolgte die Abtrennung der äußeren Schicht nicht oder nur unvollständig. Damit wurde bei der Zerkleinerung vor der mineralsauren Behandlung auch die schadstoffreiche äußere Schicht mit zerkleinert. Das Auslösen der Schadstoffe aus den Bruchstücken der äußeren Schicht gelang nur sehr unvollkommen, so daß selbst bei sehr feiner Aufmahlung keine hochreinen Quarzprodukte erreicht wurden (Schulz u.a., Silikattechnik 25,1974,2).
mechanischer Kräfte nicht gelang, diese so gezielt auf das Quarzkorn wirken zu lassen, daß die äußere Schicht gleichmäßig abgetragen wurde. Die Anwendung von Verfahren unter Einsatz von chemischen Wirkstoffen geht auf ein Lösen der Schadstoffe in den Vertiefungen der Quarzoberfläche hinaus, bei Einsatz von Diffusionsverfahren auch auf die Entfernung der Schadstoffe aus der äußeren Schicht, in keinem bekanntgewordenen Fall aber auf die zielgerichtete Entfernung der äußeren Schicht der
der Prozeßfolge Abtrennung der äußeren Schicht/Mahlung/Behandlung in Mineralsäure der erstgenannte Prozeß nicht konsequent zu Ende geführt wurde, infolgedessen der Gesamtreinigungseffekt gering war.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung hochreiner feinkörniger staubfreier Quarzsande zu entwickeln, aus denen hochwertige Gläser herstellbar sind.
entwickeln, mit dem die in Quarzsanden an Fremdminerale und in der äußeren Schicht der Quarzkörner selbst gebund inen
eine für die Herstellung von sehr hochwertigen Gläsern ausreichende Qualität besitzt.
.Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß durch Attrition, Entschlämmung und gegebenenfalls Flotation vorgereinigter Quarzsand klassiert und die mittlere Kornfraktion in Alkalihydroxidlösungen unter Hydrothermalbedingungen oder unter Normaldruck bei erhöhter Temperatur partiell gelöst wird und ddt Laugungsrückstand mehrstufig mit Wasser attritiert und entschlämmt, gewaschen und eingedickt, danach schonend gemahlen, klassiert und eingedickt und darauffolgend einer Behandlung mit Mineralsäure unterzogon wird, der sich ein Säurefreiwaschen des Laugungsrückstandes und eine
vorzugsweise Natronlauge, einer Konzentration von 30 bis 50% bei Temperaturen bis Siedetemperatur oder hydrothermal in einer Rührmaschine in Alkalihydroxidlösungen, vorzugsweise Natronlauge, mit Konzentrationen von 2 bis 50%, vorzugsweise von 10%, bei Temperaturen vom Siedepunkt bis 250% behandelt wird.
pH-Wert < 11 gewaschen werden, wobei vorzugsweise Strahlapparate in Verbindung mit Aufstiomklassierern verwendet werden, und das Eindicken des gewaschenen Laugerückstandes in einem Schraubenklassierer erfolgt.
und eingedickt wird, wobei vorzugsweise ein Schraubenklassierer eingesetzt und eine Kornscheide von 50Mm eingehalten
die Konzentration der Mineralsäure 1 bis 20%, vorzugsweise 3%, beträgt und bei der mineralsauren Behandlung eine
schadstoffreichen Kornfraktionen des vorgereinigten Quarzsandes praktisch vollständig entfernt und die Quarzfraktion mehreren chemischen Aufbereitungsstufen unterzogen, wobei die äußere Schicht der Quarzkörner, die hohe Schadstoffgehalte aufweist, entfernt wird und die von der äußeren schadstoffreichen Schicht befreiten Quarzkörner als Endprodukt hoher Reinheit verbleiben. Die schonende Mahlung zwischen der basischen und der mineralsauren Behandlung sorgt für einen Aufschluß der im Innern des Quarzkornes enthaltenen löslichen Schadstoffe, die damit einer mineralsauren Behandlung zugänglich werden.
Ein attritierter, entschlammter und flotierter Quarzsand der Körnung 0,1 bis 0,4 mm mit 80ppm Fe2O3 wurde bei Siebschnitten von 0,3 und 0,2 mm klassiert. Die anfallende, für die Weiterverarbeitung bestimmte Fraktion 0,2 bis 0,3 mm wies Fe2O3-Gehalte von 70 bis 75ppm auf. Die Kornfraktion 0,2 bis 0,3mm wurde auf einem Aufbereitungsherd nach dem Trennmerkmal Dichte sortiert. Dabei wurden Schwermineralkonzentrate mit >300ppm Fe2O1 und Quarzprodukte mit 50 bis 60ppm Fe2O3 erhalten. In den Schwermineralkonzentraten wurden insbesondere grobkörnige Schwerminerale gefunden, die in dem vorgeschalteten Flotationsprozeß nicht ausgetragen worden waren. Die Quarzprodukte wurden entweder unter Hydrothermalbedingungen oder unter Normaldruck bei erhöhter Temperatur mit NaOH-Lösung behandelt
Ziel dieser Behandlung war die Auf lösung von 15 bis 20% des Quarzes
Das wurde erreicht unter folgenden Bedingungen:
Hydrothermalbehandlung | 1:1 |
Fest/Flüssig-Verhältnis (Masse) | 10% |
NaOH-Konzentration | 16O0C |
Temperatur | 1h |
Haltezeit | nevollstänc |
Unter diesen Bedingungen erfolgte ei | |
Behandlung unter Normaldruck | 1:1 |
Fest/Flüssig-Verhältnis | 40% |
NaOH-Konzentration | 1250C |
Temperatur | 4h |
Haltezeit | |
von 20% vor.
bieser Feuchtsand wurde in einer Kolonnenkugelmühle mit Eisenkugeln schonend gemahlen. Dabei wurde die obere Korngröße von etwa 300Mm auf etwa 150pm (Durchgang 95%) gesenkt. 30% des gemahlenen Sandes lagen im Kornbereich υδΟμπι vor.
mehrstufig mit Wasser ausgewaschen, wobei in den letzten Waschstufen Wasser sehr hoher Reinheit eingesetzt wurde. Das so gewonnene Produkt wies einen Fe2O3-Gehalt von 15 bis 25 ppm auf. Es war völlig frei von Feinstkorn < 50 pm.
Masseausbringen /%/ | Fe2Oj-GOhIiIt /ppm/ | |
FlotierterSand | 100 | 80 |
Kornfraktion 0,2 bis 0,3 mm | 80 | 70 bis 75 |
Quarzprodukt Dichtesortierung | 72 | 55 bis 65 |
Rückstand NaOH-Behandlung | 60 | 45 bis 50 |
nach dem Waschen | ||
Mahlprodukt nach Dekantation | 49 | 2 000 bis 2 500 |
Mahlprodukt nach mineralsaurer | 48 | 15 bis 25 |
Behandlung und Dekantation |
abgetrennt werden, die in den Vorreinigungsstufen nicht erfaßt wurden, darunter auch solche, die durch die eingesetzten chemischen.Wirkstoffe nicht angreifbar sind. Die nach dem beschriebenen Verfahren erreichbaren Qualitäten hängen damit ganz entscheidend von dem Ergebnis der Dichtesortierung, aber auch von der richtigen Wahl der Klassierschnitte ab.
bewirkt.
entscheidenden Vorteil gegenüber allen bisher angewandten mechanischen und chemischen Beanspruchungsarten zum
vorliegenden neuen Oberflächen entfernt werden können.
schadstoffreichen äußeren Schicht erfolgt, wodurch erstmalig aus Quarzsand Produkte sehr hoher Reinheit herstellbar werden.
Claims (10)
1. Verfahren zur Gewinnung hochreiner feinkörniger staubfreier Quarzsande aus durch Attrition, Entschlämmung und gegebenenfalls Flotation vorgereinigten Quarzsanden, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgereinigte Quarzsand klassiert und die mittlere Kornfraktion in Alkalihydroxidlösungen unter Hydrothermalbedingungen oder unter Normaldruck bei erhöhter Temperatur partiell gelöst wird und der Laugungsrückstand mehrstufig mit Wasser attritiert und entschlämmt, gewaschen und eingedickt, danach schonend gemahlen, klassiert und eingedickt und anschließend einer Behandlung mit Mineralsäure unterzogen wird, der sich ein Säurefreiwaschen des Laugungsrückstandes und eine Entwässerung anschließen, wobei eine Dichtesortierung vor oder nach der alkalischen Behandlung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß aus dem vorgereinigten Quarzsand eine mittlere Kornfraktion vorzugsweise der Bandbreite 0,2 bis 0,3 mm durch Siebklassierung gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die verbleibende vorgereinigte Quarzfraktion bei Normaldruck mit einer Alkalihydroxidlösung, vorzugsweise Natronlauge, einer Konzentration von 30 bis 50% bei Temperaturen bis Siedetemperatur behandelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzfraktion hydrothermal in einer Rührmaschine in Alkalihydroxidlösungen, vorzugsweise Natronlauge, mit Konzentrationen von 2 bis 50%, vorzugsweise von 10%, bei Temperaturen vom Siedepunkt bis 2500C behandelt worden.
5. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die anfallenden Laugungsrückstände mehrstufig mit Wasser attritiert und entschlämmt und auf einen pH-Wert von < 11 gewaschen werden, wobei vorzugsweise Strahlapparate und Aufstromklassierer verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß zum Eindicken des gewaschenen Laugungsrückstandes Schraubenklassierer verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte Laugungsrückstand schonend gemahlen wird, wobei vorzugsweise eine Kugelmühle mit Austragskammer verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der schonend gemahlene Laugungsrückstand klassiert und eingedickt wird, wobei vorzugsweise ein Schraubenklassierer eingesetzt und eine Kornscheide von 50pm eingehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte Laugungsrückstand in einem Reaktor mit Schwefelsäure bei einer Konzentration von 1 bis 20%, vorzugsweise von 3%, bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 1000C, vorzugsweise von 8O0C, behandelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtesortierung vorzugsweise auf Aufbereitungsherden erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33218589A DD287245A5 (de) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Verfahren zur gewinnung hochreiner feinkoerniger staubfreier quarzsande |
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DD33218589A DD287245A5 (de) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Verfahren zur gewinnung hochreiner feinkoerniger staubfreier quarzsande |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD287245A5 true DD287245A5 (de) | 1991-02-21 |
Family
ID=5611931
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DD33218589A DD287245A5 (de) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Verfahren zur gewinnung hochreiner feinkoerniger staubfreier quarzsande |
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Country | Link |
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DD (1) | DD287245A5 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108439416A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-24 | 东海县太阳光新能源有限公司 | 一种石英砂酸洗提纯装置 |
-
1989
- 1989-08-30 DD DD33218589A patent/DD287245A5/de not_active IP Right Cessation
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