154) СПОСОБ. ОЧИСТКИ КВАРЦЕВОГО ПЕСКА
..Изобретение относитс к промышл ности строительных материалов, в ч ности к обогащению минерального сы дл использовани его в проиводстве высококачественных силикатных стекол. Дл производства многих силикат ных оптических и специальных технических стекол примен етс дорого сто щий жильный кварц, который Пос ле соответствующей обработки содержит РегОз 0,005 - 0,007%. Сложность очистки стекольных кварц вых песков состоит в том, что в ни окислы железа сосредоточены в различных формах примесей т.е. в примесных минералах как свободных, так и сросшихс с кварцевым зерном , в минеральных примес х внутри зерен, в минеральных железосодержащих пленочных образовани х -на поверхности зерен, а также в структурных примес х. Особые трудности представл ет извлечение железа, наход щегос в минеральных пленках на поверхности зерен и в примес х внут ри кварцевых зерен. Железосодержащие поверхностные пленки на зернах обычно сильно кородироваиных, проникают в тело кварцевых зерен по углублени м и трещинам, что создает большие трудности, а часто и невозможность их отделени при промывке и механической оттирке песка. Извлечение железа из внутренних минеральных включений требует предварительного разрушени зерен до полного отделени включений от кварца и последующего их вывода из измельченного песка. Известен способ очистки кварцевого песка от окислов железа с применением температурной обработки и последующей или одновременно проводимой химической обработки кварцевого песка. При температурной обработке песка осуществл етс превращение кварцевого зерна, сопровож.цающеес его резким объемным увеличением и образованием в его массе трещин, что позвол ет химическому агенту проникнуть к открывшимс внутренним включени м l- . Недостаток этого способа заключаетс в том, что химической обработкой кварцевых песков, пpoшeJ uJиx ( превращени , осуществл етс уда.т1ение железа из поверхностных минеральных пленок и ча,стично из внутренних примесей зерен песка , открывшихс .поступу химического агента в местах образовавшихс трещин. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ очистки кварцевого песка,вклю чающий промывку, термическую обраротку , охлаждение, химическую обра тку , дополнительную промывку и суш ку, причем. термообработку крупки ведут , во взвешенном состо нии в газовой среде, а изотермическую выдержку осуществл ют в интервале температур 1450 - 1470 С в псевдосжиженном слое 2 . Недостатком данного способа йл е с то, что здесь происходит лишь 20% модификационного превращени кварца в кристобалит, и поэтому не обеспечиваетс очистка кварцевого сырь от крас щих примесей. Цель изобретени - получение высококачественных оптических силикатных и технических стекол за счет достижени глубокой очистки кварцевого песка крупностью менее 0,8 мм до содержани Ре-г О 3 менее 0,01%. Сущность данного способа состоит в удалении из пески примесей глинистых частиц, свободных минералов и сростков, и последующей обработке кварцевого пес,ка таким образом, чтобы не примен механического измельчени песка, сделать доступным внутренние минеральные примеси к воздей вию на них кислот. Поставленна цель достигаетс тем что в способе очистки стекольного квар цевого песка с крупностью зерен менео О,8 мМ включающем промывку,термообработку , охлаждение, химическую обработку, дополнительную промывку сушку, термообработку песка провод в течение времени, достаточно полно го дл перерождени кварцевых зерен песка с образованием в массе получе ного продукта более 50% кристобали Целесообразно термическую обрабо ку осуществл ть при 1500-1600 с в т чение 1-5 ч. При этом осуществл етс полное перерождение кварца зерен с образованием в полученном продукте более 50% кристобалита. При термообработке в кварце зерен песка, поверхностных минеральных пленках и внутренних примес х проход т физические , физико-химические процессы, происходит потер конституционной воды, разложение минеральных компонентов , разрушение кристаллической решетки, проход т химические реакции. Кристобалитизацией кварцевых зерен достигаетс уменьшение их плотности, увеличение объема, ра рыхление структуры, образование в ассе зерен трещин. Все эти изменеи , вызываемые высокотемпературной бработкой песка, создают услови дл роникновени химического агента в масу каждого зерна и его гпубокой очисти . Получаема степень очистки сравима с той, котора достигаетс химиеской обработкой измельченных кваревых зерен песка, прошедших предваительную очистку от поверхностных минеральных пленок химическим cnocoftOM,. Выполнение способа иллюстрируетс следующими примерами. Пример. В кварцевом песке Новоселовского месторождени с содержанием Рео.Оз- 0,01 68%, после промывки, .отделени т желых минералов и сростков, содержание , составл ет 0,013%. В результате последующей температурной обработки в течение 5 ч при происходит перерождение кварцевых зерен с образованием 71% кристобалита . После охлаждени и химической обработки 5% раствором щавелевой кислоты при 60°С в течение 2 ч, содержание Fe2.От, в песке составл ет 0,005%. П р и м е р 2. Фракци Новоселовского песка крупностью от 0,4 мм до 0,2 мм, составл юща более 60% массы кварцевого песка и используема в р де случаев как сырье дл хрустал и отдельных видов стекол, содержаща FCaO в количестве 0,012% Проьшвкой и отделением т желых ми-. нералов и сростков содержание ,, снижено до 0,011%, После 4 ч температурной обработки при 1550°С количество образованного кристобалита в песке составл ет 61%. После 2 ч обработки охлажденного песка в 5% растворе щавелевой кислоты при 60 С, промывки, сушки, содержание в полученном продукте составл ет 0,0028%, Пример 3. В кварцевом песке Таашинского месторождени с Fe О О ,02%,промывкой,отделением т желых минергшов и сростков содержание ftz снижено до 0,0188%. После 4 ч температурной обработки при 1550°С в массе кварцевого песка образуетс 65% кристобалита. После охлаждени и 2 ч химической обработки в 5% растворе щавелевой кислоты содержание РвдО,, в песке составл ет 0,0073%. Результаты анализа продуктов, полученных после проведени очистки стекольного кварцевого песка предлагаемым способом при различных режимах термообработки представлены в таблице.