第一节 硅石的概述
硅石(quartz stone)是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。结晶硅石外观一般呈乳白色、灰白色、淡黄色以及红褐色。有鲜明的光泽,断面平滑连续,并带有锐利棱角,硬度、强度都很大。脉石英呈致密块状,纯白色,半透明,发油脂光泽,断面呈贝壳状,石英结晶颗粒多在2mm以上,肉眼可辨。化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。可用作工业硅等铁合金冶炼的原材料。硅石的工艺和用途的(可行性 研究 )。
第二节 硅石的工艺特性及用途
一、工艺特性
决定硅石工业应用价值的工艺特性在于:硅石质地坚硬,莫氏硬度为7,有极佳的耐火性和耐酸性,熔点1730℃,熔体冷却后变为石英玻璃,结晶体为水晶,具有透过紫外线光能力及压电性。
二、主要用途
1.冶金工业:主要用于制造耐火材料——硅砖,冶炼硅质合金(硅铁、硅锰、硅铬)和作熔剂。质纯的可制结晶硅。结晶硅是生产单晶硅的主要原料,又可制硅铝和有机硅。
2.玻璃工业:硅石是制造玻璃的主要原料。硅石可作普通及光学玻璃,质纯者可熔炼成优质技术玻璃。耐火砖可作玻璃熔窑的窑衬。
3.建筑工业:可作重要的建筑基石。碎石可作道路充填石及铁路道砟。砂与沥青混合可铺路,石英还可作硅酸盐水泥的校正材料。
4.化学工业:硅石可制作各种硅化物和硅酸盐及硝酸盐,质佳者可作耐酸性的硫酸塔中的充填物。
5.研磨业:石英岩和石英砂岩可制作磨石、油石、砂纸及碳酸硅等研磨材料;石英砂也多用来锯石料、磨光玻璃、磨金属制品及石器制品的表面,石英也用于琢磨珠宝。
6.其它工业:可作搪瓷和陶瓷原料。质纯者广泛用于无线电工业、超声波技术及现代国防和尖端技术,纯的石英岩具有旋光性和透过紫外线性能,可制造各种光学仪器和医疗用的石英灯等,也是制造金刚砂(碳化硅)的基本原料。细石英砂可作过滤用。
第三节 硅石的选矿提纯工艺
随着科学技术的进步,电子工业、大规模和超大规模集成电路、航天等高科技产业迅猛发展,对高品级的石英原料的需求量也越来越大。硅石是以石英岩、石英砂岩、脉石英为主要矿物的岩石,经选矿提纯而来的高纯或超高纯石英原料,具有来源广泛,生产成本低,批量大等优点。下面我们就来具体了解一下硅石的选矿提纯工艺。
根据硅石矿物原料的杂质和包裹体的赋存状态,其选矿提纯工艺主要分擦洗-磁选-浮选-酸浸等工艺流程。而且随着选矿工艺 研究 的不断深入,我国又引进了电选和生物选矿等工艺。
擦洗是借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物的选矿方法,它可以进一步擦碎未成单体的矿物集合体,再经分级作业对泥质性杂质矿物进行有效脱除。该工艺一般作为硅石矿物原料入选前的预处理工艺。目前,主要有机械擦洗、棒磨擦洗和加药高效强力擦洗和超声波擦洗等方法。
磁选,可以最大限度地清除包括连生体颗粒在内的磁性矿物,如赤铁矿、褐铁矿、黑云母、钛铁矿、黄铁矿和石榴石等杂质矿物,也可除去带有磁性矿物包裹体的粒子。一般来说硅石磁选包括湿式和干式磁选两种方式。
当硅石中含杂质矿物较多时,仅采用擦洗、脱泥和磁选是不能将硅石提纯成高纯石英的,为了进一步提高硅石的纯度和降除杂质含量,通常采用浮选的方法。浮选是为了除去硅石矿物原料中的长石、云母等非磁性伴生杂质矿物。
原矿经磁选和浮选分离之后,SiO2纯度已达99.93%。但高纯或超高纯的硅石中SiO2含量高于99.99%,含铁量要低于几个ppm的含量,这就需要用酸浸法来进行处理。酸浸是利用石英不溶于酸(HF除外),其它杂质矿物能被酸液溶解的特点,从而可以实现对硅石的进一步选矿提纯。
目前我国硅石矿物的选矿提纯工艺 研究 已经取得很大的进展,同时这些选矿提纯工艺具有良好的应用前景,这也为我国硅石的深加工生产打下了良好的基础。
免责申明:本文仅为中经纵横 市场 研究 观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。