RU2431601C2 - Method of producing highly pure concentrate from natural quartz - Google Patents

Method of producing highly pure concentrate from natural quartz Download PDF

Info

Publication number
RU2431601C2
RU2431601C2 RU2009132430/05A RU2009132430A RU2431601C2 RU 2431601 C2 RU2431601 C2 RU 2431601C2 RU 2009132430/05 A RU2009132430/05 A RU 2009132430/05A RU 2009132430 A RU2009132430 A RU 2009132430A RU 2431601 C2 RU2431601 C2 RU 2431601C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quartz
powder
acid
washed
temperature
Prior art date
Application number
RU2009132430/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009132430A (en
Inventor
Рудольф Шарафович Насыров (RU)
Рудольф Шарафович Насыров
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт минералогии Уральского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт минералогии Уральского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт минералогии Уральского отделения РАН
Priority to RU2009132430/05A priority Critical patent/RU2431601C2/en
Publication of RU2009132430A publication Critical patent/RU2009132430A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2431601C2 publication Critical patent/RU2431601C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: quartz is crushed into 15-40 mm chips. Pure quartz is separated from other minerals and contaminated chips. The pure quartz is ground into powder with particle size 0.1-0.4 mm. The powder undergoes magnetic separation and acid treatment in a medium of 10-15% hydrofluoric acid or in a mixture of hydrofluoric acid and hydrochloric acid. The powder is separated from the spent acid, washed with deionised water and dried to moisture content less than 1%. The pure quartz chips are ground without calcination. Gas-liquid inclusions undergo decrepitation via high-frequency electromagnetic exposure. The surfaces of quartz grains are cleaned from remains of technogenic and natural contaminants via attrition of the powder with 5% solution of chloroazotic acid at temperature 80-90°C for 20-30 minutes. The washed and dried powder is then calcined to temperature 1350±10°C and held at that temperature for 5-10 minutes for agglomeration of mineral impurities with quartz sand and sieved. The sieved sand undergoes magnetic separation and chemical cleaning in 10-15% solution of equal volumes of hydrofluoric acid and hydrochloric acid, washed, dried and packed.
EFFECT: invention reduces the number and duration process operations, material and power consumption, provides deep purification of quartz powder, increases purity of production while reducing the environmental load.
2 dwg

Description

Изобретение относится к способам очистки природного кварца от минеральных и газожидкостных включений для получения высокочистого кварцевого концентрата.The invention relates to methods for purifying natural quartz from mineral and gas-liquid inclusions to obtain high-purity quartz concentrate.

Об актуальности разработки новых способов и технологий получения высокочистых кварцевых концентратов, используемых для нужд современных наукоемких отраслей производства, свидетельствует включение этой проблемы в перечень особо важных, приоритетных направлений развития науки и техники России. Высокочистый кварцевый концентрат применяется для выплавки особо чистого кварцевого стекла, используемого в самых передовых областях науки и техники - это производство полупроводников, космонавтика, авиация, химия высокочистых веществ, средства волоконно-оптической связи, приборостроение, оптические инструменты, атомная промышленность, медицина и т.п. Ценность такого стекла в неизменности его физических и химических свойств в широком интервале температур. Оно обладает высокой оптической прозрачностью от инфракрасной до ультрафиолетовой области длин волн, термической и радиационной стойкостью, механической прочностью. Другой областью использования высокочистого кварцевого концентрата является синтез особо чистого поликремния для промышленного выращивания кремниевых монокристаллов. Они используются преимущественно при производстве полупроводниковых приборов, устройств для преобразования солнечной энергии в электрическую и т.д. Одним из путей решения проблемы производства высокочистого кварцевого концентрата является оптимизация существующих и разработка новых способов обогащения природного кварцевого сырья для повышения уровня чистоты концентрата и снижения его себестоимости.The relevance of developing new methods and technologies for the production of high-purity quartz concentrates used for the needs of modern high-tech industries is indicated by the inclusion of this problem in the list of especially important, priority areas for the development of science and technology in Russia. High-purity quartz concentrate is used for the smelting of very pure quartz glass, used in the most advanced fields of science and technology - this is the production of semiconductors, astronautics, aviation, chemistry of high-purity substances, fiber-optic communications, instrumentation, optical instruments, nuclear industry, medicine, etc. P. The value of such glass is the invariability of its physical and chemical properties over a wide temperature range. It has high optical transparency from infrared to ultraviolet wavelengths, thermal and radiation resistance, and mechanical strength. Another area of use of high-purity quartz concentrate is the synthesis of highly pure polysilicon for the industrial growth of silicon single crystals. They are used mainly in the manufacture of semiconductor devices, devices for converting solar energy into electrical energy, etc. One of the ways to solve the problem of producing high-purity quartz concentrate is to optimize existing and develop new methods for enriching natural quartz raw materials to increase the level of purity of the concentrate and reduce its cost.

Известен способ обработки кварцсодержащего сырья для производства стекла и волоконной оптики, включающий дробление, измельчение, электромагнитную сепарацию, оттирку, флотацию и термообработку конечного продукта, отличающийся тем, что кварцсодержащее сырье крупностью -60+10 мм подвергают декрепитации при нагреве до температуры 850-950°С с последующим быстрым охлаждением в жидкой среде с температурой 6-20°С, затем направляют на дробление и измельчение до крупности -0,5+0,1 мм и подвергают электромагнитной сепарации, далее из немагнитной части продукта сепарации и активированной воды с рН 4,0-5,5 готовят пульпу с Ж:Т=1,8-3:1, пульпу подвергают оттирке в среде с рН 4,0-5,5 в две стадии, между которыми проводят флотацию, при этом мощность энергетического воздействия на второй стадии оттирки поддерживают в два раза ниже, чем на первой, а температуру на обеих стадиях поддерживают соответствующей максимальной плотности пульпы для усиления воздействующих факторов процесса оттирки, после оттирки пульпу промывают водой при Ж:Т=10:1, обезвоживают, подвергают прокалке при температуре более 800°С (см. патент РФ №2182113 с приоритетом от 4 декабря 2000 года).A known method of processing quartz-containing raw materials for the production of glass and fiber optics, including crushing, grinding, electromagnetic separation, scrubbing, flotation and heat treatment of the final product, characterized in that the quartz-containing raw materials with a particle size of -60 + 10 mm are subjected to decreation when heated to a temperature of 850-950 ° C followed by rapid cooling in a liquid medium with a temperature of 6-20 ° C, then sent to crushing and grinding to a particle size of -0.5 + 0.1 mm and subjected to electromagnetic separation, then from the non-magnetic part of the separation product and activated water with a pH of 4.0-5.5 prepare the pulp with W: T = 1.8-3: 1, the pulp is rubbed in a medium with a pH of 4.0-5.5 in two stages, between which flotation, while the power of the energy impact in the second stage of the scrubbing is maintained two times lower than in the first, and the temperature in both stages is maintained at the corresponding maximum pulp density to enhance the influential factors of the scrubbing process, after scrubbing the pulp is washed with water at W: T = 10: 1, dehydrated, calcined at a temperature of more than 800 ° C (see RF patent No. 2182113 with priority dated December 4, 2000).

Недостатком указанного способа является необходимость двойной оттирки в контролируемой среде с заданной температурой и кислотностью, промежуточной флотации, а также двойного нагрева очищаемого кварцевого сырья. Множественность операций удорожает стоимость кварцевого концентрата вследствие материальных и энергетических затрат, усложняет технологию обогащения из-за необходимости контроля их параметров.The disadvantage of this method is the need for double scrubbing in a controlled environment with a given temperature and acidity, intermediate flotation, as well as double heating of the purified quartz raw materials. The multiplicity of operations increases the cost of quartz concentrate due to material and energy costs, complicates the enrichment technology due to the need to control their parameters.

Известен также способ получения высокочистого кварцевого концентрата из природного сырья, разработанный Институтом «Уралмеханобр» для Кыштымского горно-обогатительного комбината. Способ включает в себя цикл рудоподготовки и цикл обогащения кварцевого порошка. Исходный кварц дробят в щебень размерами 15-40 мм, промывают, отделяют чистый кварц от других минералов и загрязненного щебня. Чистый щебень измельчают в порошок метрической фракции 0,1-0,4 мм. Для облегчения процесса измельчения высокопрочного щебня, его прокаливают до температур 850-950°С и резким охлаждением в воде создают в нем микротрещины, облегчающие последующее истирание щебня в порошок заданной метрической фракции. Механическое обогащение кварца выполняется в три стадии чередованием коллективной флотации примесных минералов с магнитной сепарацией на полиградиентных сепараторах. Затем порошок подвергают кислотной обработке в среде 10-15% плавиковой кислоты или в смеси плавиковой и соляной кислот вышеуказанной концентрации. Соотношение плавиковой и соляной кислот 2:1. После кислотной обработки кварц отделяют от отработанной кислоты и промывают деионизированной водой на кислотостойком вакуум-фильтре, а затем сушат до влажности менее 1% на сушильно-охладительном агрегате виброкипящего слоя, упаковывают (см. книгу «Минералургия жильного кварца»/ Кыштымский горно-обогатительный комбинат; под ред. В.Г. Кузмина, Б.Н. Кравца. - М.: НЕДРА, 1990, 294 с.).There is also known a method for producing high-purity quartz concentrate from natural raw materials developed by the Uralmekhanobr Institute for the Kyshtym mining and processing plant. The method includes an ore preparation cycle and an enrichment cycle of silica powder. The initial quartz is crushed into crushed stone with dimensions of 15-40 mm, washed, pure quartz is separated from other minerals and contaminated crushed stone. Pure crushed stone is ground into a powder of a metric fraction of 0.1-0.4 mm. To facilitate the grinding process of high-strength crushed stone, it is calcined to temperatures of 850-950 ° C and microcracks are created in it by rapid cooling in water, which facilitate subsequent grinding of crushed stone into a powder of a given metric fraction. The mechanical enrichment of quartz is carried out in three stages by alternating the collective flotation of impurity minerals with magnetic separation on polygradient separators. Then the powder is subjected to acid treatment in a medium of 10-15% hydrofluoric acid or in a mixture of hydrofluoric and hydrochloric acids of the above concentration. The ratio of hydrofluoric and hydrochloric acids is 2: 1. After acid treatment quartz separated from the spent acid and washed with deionized water, the acid resistance of the suction filter, and then dried to a moisture content of less than 1% for the drying and the chilling unit vibrated layer pack (see. The book "minerallurgy vein quartz" / Kyshtymsky Mining Plant ; edited by V.G. Kuzmin, B.N. Kravets. - M .: NEDRA, 1990, 294 p.).

Указанное техническое решение как наиболее близкий аналог может быть принято в качестве прототипа.The specified technical solution as the closest analogue can be taken as a prototype.

Недостатком прототипа является необходимость прокалки щебня до высоких температур и последующего резкого охлаждения в воде для эффективного измельчения, что требует энергетических затрат и усложняет технологический процесс. Кроме того, при прокалке щебня эффект декрепитации газожидкостных включений (ГЖВ) в кварце понижен вследствие большой механической прочности массивного индивида и увеличения пластичности кварца.The disadvantage of the prototype is the need for calcining crushed stone to high temperatures and subsequent rapid cooling in water for effective grinding, which requires energy costs and complicates the process. In addition, when calcining rubble, the effect of decrepitation of gas-liquid inclusions (GLC) in quartz is reduced due to the high mechanical strength of the massive individual and an increase in the ductility of quartz.

В известном способе получения кварцевого концентрата из природного сырья флотационная очистка кварцевого порошка от минеральных включений производится в химических реагентах заданного состава для каждого этапа флотации и по операционному регламенту. Это усложняет технологию очистки, увеличивает ее длительность, удорожает себестоимость продукции, является дополнительным источником загрязнения продукции, производственной и окружающей среды.In the known method for producing quartz concentrate from natural raw materials, flotation purification of quartz powder from mineral inclusions is carried out in chemicals of a given composition for each flotation stage and according to operational procedures. This complicates the cleaning technology, increases its duration, increases the cost of production, is an additional source of pollution of products, production and the environment.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение чистоты кварцевого концентрата, упрощение технологии очистки, снижение вредных факторов процесса обогащения, уменьшение себестоимости конечного продукта за счет снижения энергетических и трудовых затрат.The problem to which the present invention is directed is to increase the purity of the quartz concentrate, simplify the purification technology, reduce the harmful factors of the enrichment process, reduce the cost of the final product by reducing energy and labor costs.

Согласно заявке на изобретение указанная задача решается новыми режимами операций очистки кварцевого сырья.According to the application for the invention, this problem is solved by new modes of operations for cleaning quartz raw materials.

Природный кварц дробят в щебень, промывают в воде, отделяют чистый кварцевый щебень от минеральных включений и загрязненных индивидов. Отобранный щебень в холодном состоянии измельчают в порошок фракции 0,1-0,4 мм.Natural quartz is crushed into crushed stone, washed in water, and pure quartz crushed stone is separated from mineral inclusions and contaminated individuals. Selected crushed stone in the cold state is crushed into powder fractions of 0.1-0.4 mm

Затем в течение двух-трех минут порошок в пластиковой посуде прогревают в микроволновой печи при частотах резонансных колебаний молекул воды 2,3-2,5 ГГц. Жидкость ГЖВ практически мгновенно вскипает, но кварцевое зерно остается холодным и хрупким. В результате содержимое ГЖВ кварцевых зерен легко вскрывается и может быть удалено последующими операциями очистки. Для кварцевых порошков из сырья различных месторождений эффективность микроволновой декрепитации выше термической на 10-55% (см Насыров Р.Ш. СВЧ декрепитация газожидкостных включений в кварцевых зернах. Журнал «Обогащение руд», С.-Петербург, 2009, №2, с.26-27).Then, for two to three minutes, the powder in a plastic bowl is heated in a microwave at frequencies of resonant vibrations of water molecules of 2.3-2.5 GHz. The liquid coolant boils almost instantly, but the quartz grain remains cold and brittle. As a result, the contents of the GLC of quartz grains is easily opened and can be removed by subsequent cleaning operations. For quartz powders from raw materials of various deposits, the efficiency of microwave decrepitation is higher than thermal by 10-55% (see Nasyrov R.Sh. Microwave decrepitation of gas-liquid inclusions in quartz grains. Ore dressing, St. Petersburg, 2009, No. 2, p. 26-27).

Удаление из порошка техногенных и природных ферромагнитных включений проводят однократной магнитной сепарацией. Очистку поверхности кварцевых зерен от остатков техногенных и природных минеральных и органических загрязнений производят оттиркой порошка 5%-ным раствором «царской водки» при температуре 80-90°С длительностью 20-30 минут.Removal of technogenic and natural ferromagnetic inclusions from the powder is carried out by a single magnetic separation. The surface of quartz grains is cleaned of residues of technogenic and natural mineral and organic contaminants by scrubbing the powder with a 5% solution of "royal vodka" at a temperature of 80-90 ° C for a duration of 20-30 minutes.

Порошок, промытый чистой водой для удаления следов кислотного раствора, обезвоживают и прокаливают до температуры 1350±10°С и выдерживают при этой температуре 5-10 минут. Большинство минеральных включений в кварцевом порошке и примесей на границе между зернами в объеме и на поверхности кварцевого зерна имеют низкие, порядка 900-1350°С, температуры плавления и могут образовывать с кварцем легкоплавкие стекла (см. Н.А. Торопов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин и др. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник, вып.3. Тройные силикатные системы. Л.: Наука, 448 с., 1972). Тугоплавкие минеральные включения также могут образовывать агломераты с кварцевыми зернами вследствие образования эвтектических расплавов в контактной зоне примесь-кварц (см. Справочник по производству стекла, т.1, под ред. Китайгородского И.И., Сильвестровича С.И. М.: Госстройиздат, 1963 г., 1026 с.). Расплавы минеральных включений или стеклофазы на поверхности кварцевого песка способствуют сплавлению соседних песчинок, образуя агломераты. Большинство из них имеют размеры больше верхнего значения фракционного состава песка. Они легко удаляются ситовым рассевом, что приводит к удалению примесных минералов из кварцевого порошка без флотации. Прогрев всего объема кварцевого порошка до (1350±10)°С обеспечивает дополнительную декрепитацию ГЖВ в кварцевых индивидах. Такой нагрев способствует полиморфному превращению α-кварца в тридимит и β-кристобалит, в результате которого также могут вскрываться ГЖВ и оттесняться примеси из объема кварцевого индивида на его поверхность (см. Дубинчук В.Т., Исаев В.А., Орешникова Н.Г. Новые технологии переработки непрозрачных разновидностей кварца. Журнал "Разведка и охрана недр", 1999, №3, с.24-26). Это, в свою очередь, способствует агломерации минеральных включений и поверхностных примесных загрязнений с зернами кварца.The powder washed with clean water to remove traces of the acid solution is dehydrated and calcined to a temperature of 1350 ± 10 ° C and kept at this temperature for 5-10 minutes. Most of the mineral inclusions in the quartz powder and impurities at the boundary between the grains in the bulk and on the surface of the quartz grain have low, on the order of 900-1350 ° C, melting points and can form fusible glasses with quartz (see N.A. Toropov, V.P. Barzakovsky, VV Lapin et al. State diagrams of silicate systems. Handbook, issue 3. Triple silicate systems. L .: Nauka, 448 p., 1972). Refractory mineral inclusions can also form agglomerates with quartz grains due to the formation of eutectic melts in the admixture-quartz contact zone (see Handbook for the Production of Glass, vol. 1, edited by Kitaigorodsky I.I., Silvestrovich S.I. M .: Gosstroyizdat , 1963, 1026 p.). Melts of mineral inclusions or glass phases on the surface of quartz sand contribute to the fusion of neighboring grains of sand, forming agglomerates. Most of them are larger than the upper fractional composition of sand. They are easily removed by sieve screening, which leads to the removal of impurity minerals from silica powder without flotation. Warming up the entire volume of quartz powder to (1350 ± 10) ° С provides additional GREV reduction in quartz individuals. Such heating promotes the polymorphic transformation of α-quartz into tridymite and β-cristobalite, as a result of which GVF can also be opened and impurities can be forced out of the volume of the quartz individual to its surface (see V. Dubinchuk, V. Isaev, N. Oreshnikova, N. G. New Technologies for Processing Opaque Varieties of Quartz (Journal of Exploration and Protection of Subsurface Resources, 1999, No. 3, pp. 24-26). This, in turn, contributes to the agglomeration of mineral inclusions and surface impurities with quartz grains.

Высокотемпературная прокалка приводит к увеличению магнитной восприимчивости ряда примесных минералов (см. Кобранова В.Н. Петрофизика. М.: Недра, 1986, 392 с.). Поэтому кварцевый порошок после прокалки и удаления агломератов подвергают магнитной сепарации для удаления минеральных включений и отдельных малоразмерных агломератов с рудными включениями.High-temperature calcination leads to an increase in the magnetic susceptibility of a number of impurity minerals (see Kobranova V.N. Petrophysics. M: Nedra, 1986, 392 p.). Therefore, quartz powder after calcination and removal of agglomerates is subjected to magnetic separation to remove mineral inclusions and individual small-sized agglomerates with ore inclusions.

После магнитной сепарации кварцевый порошок очищают химическим травлением в растворе 10-15%-ной смеси равных объемов плавиковой и соляной кислот при температуре (80-90)°С в течение (40-60) минут. Во время травления плавиковая кислота в первую очередь растворяет остекловавшиеся мелкие, не отсеявшиеся агломераты, а соляная кислота препятствует образованию нерастворимых солей примесных минералов и растворяет металлические техногенные загрязнения, в частности, от магнитного сепаратора. Заключительной операцией является промывка порошка высокочистой водой до удаления следов кислот, сушка порошка и упаковка.After magnetic separation, the quartz powder is purified by chemical etching in a solution of a 10-15% mixture of equal volumes of hydrofluoric and hydrochloric acids at a temperature of (80-90) ° C for (40-60) minutes. During etching, hydrofluoric acid firstly dissolves the vitrified small, not sifted agglomerates, and hydrochloric acid prevents the formation of insoluble salts of impurity minerals and dissolves metallic anthropogenic contaminants, in particular from a magnetic separator. The final operation is washing the powder with high-purity water until the traces of acids are removed, drying the powder and packaging.

Предложенный способ получения высокочистого концентрата из природного кварца был апробирован на образцах Кыштымских месторождений гранулированного кварца и месторождения «Желанное». Аттестационным критерием чистоты кварцевых концентратов из этих месторождений, полученных по способу заявки на изобретение и по способу прототипа, было структурное и оптическое качество вакуум-плавленых кварцевых стекол из этих концентратов. Стекла из кварцевых концентратов, полученных по способу заявки, имели большую оптическую прозрачность и меньшее количество дефектов по сравнению с концентратами, полученными традиционным способом, как в промышленности, так и лабораторных условиях.The proposed method for producing high-purity concentrate from natural quartz was tested on samples of the Kyshtym deposits of granular quartz and the Zhelannoe deposit. The qualification criterion for the purity of quartz concentrates from these deposits, obtained by the method of the application for the invention and by the prototype method, was the structural and optical quality of vacuum-fused silica glasses from these concentrates. Glasses made of quartz concentrates obtained by the application method had greater optical transparency and fewer defects as compared to concentrates obtained by the traditional method, both in industry and in laboratory conditions.

На фиг.1 приведены теневые фотографии слитков стекол, выплавленных из кварцевых концентратов, полученных из одного и того же образца кварца жилы № 175 Кыштымского месторождения по способу промышленной технологии и по способу формулы изобретения, а фиг.2 показывает спектры оптического пропускания указанных слитков стекол в области видимой и ультрафиолетовой длин волн. Чертежи иллюстрируют лучшее качество стекол, полученных из кварцевых концентратов, приготовленных по способу формулы изобретения. Figure 1 shows shadow photographs of glass ingots smelted from quartz concentrates obtained from the same quartz sample of core No. 175 of the Kyshtym deposit using the industrial technology method and the method of the claims, and figure 2 shows the optical transmission spectra of these glass ingots in areas of visible and ultraviolet wavelengths. The drawings illustrate the best quality of glasses obtained from quartz concentrates prepared by the method of the claims.

Предложенный способ получения высокочистого концентрата из природного кварца имеет следующие преимущества.The proposed method for producing high-purity concentrate from natural quartz has the following advantages.

- Способ исключает из цикла обогащения природного кварцевого сырья операцию прокалки кварцевого щебня, что сокращает количество и длительность технологических операций, материальные и энергетические затраты.- The method excludes from the enrichment cycle of natural quartz raw materials the operation of calcining quartz gravel, which reduces the number and duration of technological operations, material and energy costs.

- Высокочастотная электромагнитная декрепитация быстро и эффективно вскрывает ГЖВ в кварцевых зернах, способствуя более полной очистке порошка.- High-frequency electromagnetic decrepitation quickly and efficiently reveals GW in quartz grains, contributing to a more complete cleaning of the powder.

- Оттирка порошка после магнитной сепарации 5%-ным раствором «царской водки» очищает его от поверхностных техногенных загрязнений, продуктов вскрытых ГЖВ, окисных и органических загрязнений.- Powder scrubbing after magnetic separation with a 5% solution of “royal vodka” cleans it of surface technogenic contaminants, products uncovered by GW, oxide and organic contaminants.

- Прокалка кварцевого порошка, удаление из него агломератов, последующая магнитная сепарация позволяют исключить из технологии очистки операцию флотации. Это сокращает количество технологических операций, длительность процесса обогащения, снижает энергетические затраты, повышает чистоту производства, уменьшает экологическую нагрузку на окружающую среду.- Calcining of quartz powder, removal of agglomerates from it, subsequent magnetic separation, eliminates the flotation operation from the cleaning technology. This reduces the number of technological operations, the duration of the enrichment process, reduces energy costs, increases the purity of production, reduces the environmental burden on the environment.

- Химическое травление кварцевого порошка в кислотном растворе на заключительном этапе очистки обеспечивает его глубокую очистку.- Chemical etching of silica powder in an acid solution at the final stage of purification ensures its deep cleaning.

Claims (1)

Способ получения высокочистого концентрата из природного кварца, заключающийся в том, что кварц дробят в щебень размерами 15-40 мм, отделяют чистый кварц от других минералов и загрязненного щебня, измельчают в порошок метрической фракции 0,1-0,4 мм, проводят магнитную сепарацию порошка, подвергают его кислотной обработке в среде 10-15% -ной плавиковой кислоты или в смеси плавиковой и соляной кислот вышеуказанной концентрации, отделяют порошок от отработанной кислоты и промывают деионизированной водой, сушат до влажности менее 1%, отличающийся тем, что чистый кварцевый щебень измельчают без прокалки, подвергают декрепитации газожидкостных включений высокочастотным электромагнитным воздействием, после магнитной сепарации кварцевого порошка производят очистку поверхности кварцевых зерен от остатков техногенных и природных минеральных и органических загрязнений оттиркой порошка 5%-ным раствором «царской водки» при температуре 80-90°С в течение 20-30 мин, затем промытый и обезвоженный порошок прокаливают до температуры (1350±10)°С и выдерживают при этой температуре 5-10 мин для агломерации минеральных примесей с кварцевым песком, просеивают через сито с ячейками, равными верхнему значению фракции порошка, для удаления агломератов, проводят магнитную сепарацию и химическое очищение просеянного песка в 10-15%-ном растворе из равных объемов плавиковой и соляной кислот, промывают, сушат и упаковывают. A method of obtaining a high-purity concentrate from natural quartz, which consists in the fact that quartz is crushed into crushed stone with dimensions of 15-40 mm, pure quartz is separated from other minerals and contaminated crushed stone, crushed into a powder of a metric fraction of 0.1-0.4 mm, magnetic separation is carried out powder, it is subjected to acid treatment in a medium of 10-15% hydrofluoric acid or in a mixture of hydrofluoric and hydrochloric acids of the above concentration, the powder is separated from the spent acid and washed with deionized water, dried to a moisture content of less than 1%, different m, pure quartz gravel milled without calcination, is subjected to gas-liquid inclusions decrepitation rf electromagnetic influence, after magnetic separation quartz powder cleans the surface of quartz grains of residues of natural and man-made mineral and organic contaminants attrition powder 5% solution of "aqua regia" at 80-90 ° C for 20-30 minutes, then the washed and dehydrated powder is calcined to a temperature of (1350 ± 10) ° C and kept at this temperature for 5-10 minutes for agglomerate tion of mineral admixtures with quartz sand, sieved through a sieve with mesh equal to the high value powder fraction to remove agglomerates carried out magnetic separation and chemical purification of sifted sand 10-15% solution of equal volumes of hydrofluoric and hydrochloric acids, washed, dried and pack.
RU2009132430/05A 2009-08-27 2009-08-27 Method of producing highly pure concentrate from natural quartz RU2431601C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009132430/05A RU2431601C2 (en) 2009-08-27 2009-08-27 Method of producing highly pure concentrate from natural quartz

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009132430/05A RU2431601C2 (en) 2009-08-27 2009-08-27 Method of producing highly pure concentrate from natural quartz

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009132430A RU2009132430A (en) 2011-03-10
RU2431601C2 true RU2431601C2 (en) 2011-10-20

Family

ID=44999316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009132430/05A RU2431601C2 (en) 2009-08-27 2009-08-27 Method of producing highly pure concentrate from natural quartz

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431601C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480421C1 (en) * 2012-01-26 2013-04-27 Анатолий Дмитриевич Митрофанов Method for integrated treatment of industrial waste water formed when producing extra-pure quartz concentrate
CN107572850A (en) * 2017-10-18 2018-01-12 本益新材料股份公司 A kind of preparation method of synthetic quartz slabstone quartz sand and silica flour
CN110976071A (en) * 2019-11-05 2020-04-10 广州粤有研矿物资源科技有限公司 Quartz sand purification processing method for petroleum fracturing propping agent

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963498B (en) * 2019-12-26 2023-04-07 湖南工业大学 Process for purifying quartz sand by iterative hydrothermal method and high-purity quartz sand

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИНЕРАЛУРГИЯ ЖИЛЬНОГО КВАРЦА // Под ред. В.Г.Кузьмина. - М.: Недра, 1990. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480421C1 (en) * 2012-01-26 2013-04-27 Анатолий Дмитриевич Митрофанов Method for integrated treatment of industrial waste water formed when producing extra-pure quartz concentrate
CN107572850A (en) * 2017-10-18 2018-01-12 本益新材料股份公司 A kind of preparation method of synthetic quartz slabstone quartz sand and silica flour
CN107572850B (en) * 2017-10-18 2020-12-01 本益新材料股份公司 Preparation method of quartz sand and quartz powder for artificial quartz stone plate
CN110976071A (en) * 2019-11-05 2020-04-10 广州粤有研矿物资源科技有限公司 Quartz sand purification processing method for petroleum fracturing propping agent

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009132430A (en) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pan et al. Resource, characteristic, purification and application of quartz: a review
CN101337767B (en) Purification method in process of production of high-pure quartz sand as raw material of quartz glass
CN102626668B (en) Efficient magnetic separation method for quartz sand
CN103752401B (en) Potash feldspar iron removal process
Buttress et al. Production of high purity silica by microfluidic-inclusion fracture using microwave pre-treatment
CN1319853C (en) Process for preparing quartz sand using quartz gravel
Mifsud et al. Extraction and purification of quartz in rock using hot phosphoric acid for in situ cosmogenic exposure dating
RU2431601C2 (en) Method of producing highly pure concentrate from natural quartz
CN101391871A (en) Method for preparing high purity quartz sand
CN104961325B (en) A kind of production method of TFT-LCD base plate glass silica flour
CN102120583A (en) Crucible for electronic industry and method for purifying high-purity quartz sand as lining material
CN109336116A (en) A method of photovoltaic high purity quartz emery dust is prepared containing feldspar ore type quartzite
RU2353578C1 (en) Method of quartz raw material enrichment
CN110092384A (en) A kind of production method of natural high-purity quartz sand
CN111841829A (en) High-value comprehensive utilization method for quartz sandstone
CN102219226A (en) Preparation method for high-purity fused quartz powder material applied to quartz ceramic crucible
CN1806932A (en) Quartz gravel separation and mineral disassociation and extraction process
CN109399649A (en) A kind of preparation process applied to high purity sand
Cravero et al. Genesis and applications of the Cerro Rubio kaolin deposit, Patagonia (Argentina)
Ajemba et al. Process optimization of sulphuric acid leaching of alumina from Nteje clay using central composite rotatable design
Prasetyo et al. Fabrication of high purity silica precipitates from quartz sand toward photovoltaic application
dos Santos et al. Quartz resources in the Serra de Santa Helena formation, Brazil: A geochemical and technological study
CN116159665A (en) Gangue quartz raw material screening method for preparing low-gas-liquid inclusion high-purity quartz sand
Pei et al. Efficient separation of trace muscovite within the surface/interface of quartz grains from a hydrothermal deposit by oxidizing calcination and catalytic pressure leaching
JPH01108110A (en) Purification of silicon dioxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120828

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150227

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160418

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160828