我們都知道,玻璃的主要成分是sio2,我們對石英砂進行選礦提純處理,也是為了提升sio2的純度。可見,石英砂是玻璃加工制作中必不可少的原材料。那么石英砂是怎樣一步一步提煉成玻璃的呢?其實,這需要除雜、提純、高溫加工等方法。
石英砂
1.石英砂除雜
石英砂除雜的目的是將石英砂表面的雜質去除。通常我們把粒度小于0.1mm的細粒級成為礦泥。很多石英砂都含有大量粘土和礦泥。一旦不去除這些礦泥和粘土,直接進行提純處理,那么,隨著粒度變細,二氧化硅的品位就會逐漸下降,鋁、鐵等雜質含量反而會上升,所以石英砂除雜工作必不可少。
石英砂除雜通常會用到一些水洗設備,如洗礦機、擦洗機等。
洗礦機
(1)洗礦機常用螺旋洗礦機和圓筒洗礦機。螺旋洗礦機的特點是通過螺旋裝置對石英砂進行攪拌,實現清洗篩選的效果;而圓筒洗礦機則可以將物料分成+40mm和-40mm兩級產品,對于-40mm級產品,在經過圓筒洗礦機洗礦后,再送入雙螺旋洗礦機進一步擦洗,如此操作,最終洗礦效率可達98%左右。
擦洗機
(2)擦洗機常用螺旋槽式擦洗機和高效攪拌式擦洗機。螺旋槽式擦洗機對于含一定比例含泥量的石英砂具有較好的洗礦效果,尤其對粘性大的泥團具有良好的碎散效果;高效攪拌式擦洗機主要適用于礦物粒度為0-6mm的石英砂或各種松散泥質粒結礦物。
2.石英砂提純
石英砂提純是將產品中的sio2含量進一步提升,平板玻璃(見注釋1)的標準是要求優等品的sio2含量大于98.5%;光伏玻璃(見注釋2)的標準是要求一等品的sio2含量大于99.5%;器皿玻璃(見注釋3)則要求一等品的sio2含量大于99%。
平板玻璃質量標準
光伏玻璃質量標準
器皿玻璃質量標準
經除雜后的石英砂如果已經達到sio2的含量要求,就可以直接用于玻璃生產,但大部分可能無法達標,還要進一步進行提純處理。石英砂提純常用的方法包括磁選、浮選、酸洗等。
(1)磁選法:是用來去除石英砂中存在的鐵鐵雜質,利用鐵有磁性而石英砂沒有磁性的特點,來去除鐵雜質,提高石英砂純度。
(2)浮選法:主要是為了去除石英砂中的長石、云母等非磁性雜質,石英與長石的分離是很重要的過程。利用不同礦物與石英砂擁有不同的可浮性,針對不同雜質加入不同藥劑,將雜質浮出,從而提高石英砂純度。
(3)酸洗法:原理是利用石英砂不溶于酸的特性,利用酸洗將其它雜質去除,進而提升石英砂的純度。
石英砂提煉成玻璃
3.石英砂高溫加熱制成玻璃
一般玻璃生產是由石英砂、長石、堿及石灰石高溫加工而成,先將原材料混合粉碎,將其中貼原料去除,以保證玻璃的品質,再將其原料在坩堝窯內進行高溫熔融,使其形成均勻、無氣泡的液態玻璃,后將液態玻璃加工成所需要的形狀,熱處理后即為成品玻璃。
經過上述除雜、提純、高溫加熱的過程,我們就將石英砂提煉成了玻璃,不同純度的石英砂可作為不同種類玻璃的原料,應用范圍廣,適用性強。
注釋1.平板玻璃:廣泛應用于建筑的門窗、 汽車玻璃等,具有堅硬、隔熱、保溫、透光、耐磨等特點。
注釋2.光伏玻璃:廣泛應用于太陽能發電系統,建筑幕墻,光伏屋頂等,光伏玻璃質量決定可見光的吸收,透明度,透光率和能量轉換率,因此對于石英砂原料的要求也比較高。
注釋3.器皿玻璃:玻璃硅質原料、飾面石材、石膏、溫石棉、硅灰石、滑石、石墨礦產地質勘查規范。