El aluminio es el principal elemento de impureza en la arena de cuarzo de alta pureza. A menudo reemplaza a Si4+ en la red cristalina, y la introducción de iones de carga balanceada (Na+, Li+, etc.) γAl3+ producirá centros de color bajo la irradiación, lo que dañará la resistencia a la radiación del vidrio de cuarzo.
El aluminio en arena de cuarzo tiene principalmente las siguientes tres formas.
Primero, existe en feldespato, mica y arcilla.
En segundo lugar, existe en el cristal de cuarzo en forma de inclusiones.
Tercero, existe en la red de cuarzo en forma isomórfica.
Para las diferentes formas de aluminio, existen varios métodos de eliminación, como se indica a continuación
(1) Los minerales arcillosos se pueden eliminar mediante deslamado.
(2) Es difícil eliminar las impurezas de aluminio y las inclusiones fluidas en la red de celosía de cuarzo mediante métodos de tratamiento generales, se puede usar tostado a alta temperatura y decapado con ácido fluorhídrico.
(3) Para el mineral de aluminio tipo feldespato, el feldespato es un mineral de silicato esquelético que se forma reemplazando si4+ en el cristal de cuarzo con Al3+ y mezclándolo con cationes metálicos como K+ y Na+, por lo que las propiedades físicas del feldespato y el cuarzo son similares. Es difícil separar el feldespato y el cuarzo por gravedad y separación magnética, mientras que la flotación es la forma más efectiva de separarlos.
Los métodos de flotación de feldespato y cuarzo se pueden dividir en método de ácido fluorhídrico y método de flotación sin flúor.
La flotación con ácido fluorhídrico es el método tradicional para separar feldespato y cuarzo. También es una tecnología madura y ampliamente utilizada. Cuando el pH sea 2-3, agregue HF y colector catiónico a la suspensión para hacer que el feldespato flote primero, para lograr el propósito de la separación por flotación de feldespato y cuarzo.
El método del ácido fluorhídrico tiene un buen efecto en la aplicación industrial. Solía ser el proceso principal para separar feldespato y cuarzo. Sin embargo, el ácido fluorhídrico es altamente tóxico y dañino para el medio ambiente. ora se ha reducido o prohibido, por lo que se sustituye por un proceso de flotación sin flúor.
La flotación sin flúor es un proceso desarrollado para cambiar el grave daño al medio ambiente causado por la fluoración. Hay tres métodos: método de cuarzo de piedra pómez alcalina, método de feldespato de piedra pómez neutral y método de feldespato de piedra pómez ácida. El método de decapado es muy utilizado en las plantas de lavado de arena debido a su madurez.
1) La flotación ácida es el principal método de separación de la flotación de feldespato y cuarzo.A pH=2~3, el feldespato flota preferentemente mediante colectores mixtos de aniones y cationes. El uso de la máquina de flotación de arena de cuarzo puede producir un buen efecto de flotación y obtener arena de cuarzo de alta pureza.
2) El método de feldespato de flotación neutra utiliza hexametafosfato de sodio como inhibidor de la corrosión y un colector mixto de aniones y cationes para hacer flotar preferentemente el feldespato en un medio neutro.
3) El método de cuarzo de piedra pómez alcalina utiliza sulfonatos de alquilo con pH = 11~12, utiliza iones de metales alcalinotérreos como Ca2+ y Na+ como activadores, y preferentemente flota cuarzo. El potencial zeta y la adsorción de Ca2+ en la superficie del feldespato en el sistema de feldespato alcalino mostraron que el feldespato estaba inhibido; después de agregar 1-dodecanol, la tasa de recuperación del cuarzo mejoró significativamente. Se probó la tensión superficial y se analizó el mecanismo. Se concluye que el surfactante actúa como acelerador en la adsorción de semimicelas compuestas neutras formadas por sulfonatos y cationes metálicos sobre la superficie del cuarzo, y como dispersante cuando se utilizan ácidos alquilsulfónicos de cadena larga.
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