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石英砂

石英砂(二)

发布时间: 2018-12-15 10:40 

石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,莫氏硬度7。
石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料,滤料等工业。
常用规格有:0.5-1mm1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm、10-20目、20-40目、40-80目、100-120目。
石英砂是无色、透明的石英的变种,希腊人称为“Krystallos”,意思是“洁白的冰”,他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。石英砂岩是固结的碎屑岩石,石英碎屑含量达95%以上,来源于各种岩浆岩,沉积岩和变质岩,重质矿物较少,伴生矿物为长石、云母和黏土矿物。石英岩分沉积成因和变质成因两种,前者碎屑颗粒与胶结物的界限不明显,后者指变质程度深、质纯的石英岩矿石。脉石英是由热液作用形成,几乎全部由石英组成,致密块状构造。石英砂中矿物含量变化较大,以石英为主,其次为长石、云母、岩屑、重矿物,黏土矿物等。
主要分类
石英有较高的耐火性能,工业上将石英砂常分为:普通石英砂,精制石英砂,高淳石英砂,熔融石英砂及硅微粉等。
普通石英砂
普通石英砂,即SiO2≥90—99%、 Fe2O3≤0.06—0.02%,耐火度1750℃,外观:部分大颗粒表面有黄皮包囊。普通石英砂一般是采用天然石英矿石,经破碎,水洗,烘干,二次筛选而成的一种水处理滤料;该滤料具有:无杂质,无棱角,密度大,机械强度高,载污能力线使用周期长的特点,是化学水处理的理想材料。粒度范围5—220目,可按用户要求粒度生产。主要用途:冶金,墨碳化硅,玻璃及玻璃制品,搪瓷,铸钢,水过滤,泡花碱,化工,喷吵等行业。
精制石英砂
又称酸洗石英砂,SiO2≥99—99.5%、 Fe2O3≤0.005%,采用******天然石英砂,砂浆。
高纯石英砂
SiO2≥99.5—99.9%、 Fe2O3≤0.001%,采用******天然石英石,砂浆。(mm为亳米)
熔融石英砂
化学成份:SiO2 99.9-99.95%、 Fe2O3 5PPM-25PPM max 、Li2O 1-2PPM max、 Al2O3 20-30PPM max、
K2O 20-25PPM max、 Na2O 10-20PPM max (PPM为百万分之一单位)。
物理性能:
外观为无色透明块状,颗粒或白色粉末。
相对比重:2.21 。
莫氏硬度:7.0 。
pH值:6.0 。
硅微粉
硅微粉:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。硅微粉的化学成份见下表: 

项目

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

CaO

NaO

pH

平均值

75~96%

1.0±0.2%

0.9±0.3%

0.7±0.1%

0.3±0.1%

1.3±0.2%

中性

原料产地
石英矿通常分为石英、鳞石英、白矽石三大类。基本上由石英粒组成的未胶结的碎岩石称为石英砂。
主要产地
从全国范围来讲,石英矿比较广泛。石英砂是采用天然的石英矿石,从矿山开采出的石英石经加工后,经粉碎、筛选、水洗等工艺加工而成。外观呈多棱形、球状,纯白色,具有机械强度高、截污能力强、耐酸性能好等特点。一般细度在120Mesh以内的产品称石英砂。超过120Mesh的产品称为石英粉。******矿源主要分布在内蒙古自治区集宁,安徽省的凤阳,湖北省的黄冈,河北灵寿县产量大品质高,另外在广东及江西也有少量分布。
应用
石英砂所具有的独特的物理、化学特性,使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位,特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律,使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性,在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。
玻璃行业
玻璃平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。
陶瓷
陶瓷及耐火材料瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料;冶金硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂熔剂混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等。
化工
主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等),清砂、除锈、去除氧化皮处理电子高纯度金属硅、通讯用光纤等橡胶、塑料填料(可提高耐磨性)。涂料填料可提高涂料的耐候性;其次是:应用于铸造、锻造、机械、冶金、热处理、钢结构、网架结构、集装箱、船舶、修造、桥梁、矿山、等领域的清砂、除锈、强化、成形、消除应力及各种型材的表面清理和涂装、电镀前的粗糙度(拉毛)预处理、石材切割、磁丸铸造、作为重型混凝土及高炉耐火材料的添加剂,以增加其耐磨性,耐高温性,抗冲刷性、静电屏蔽、防辐射、油井的过滤罐、配重等等。花岗石、大理石表面处理采用******的石英砂为原料专门为体育运动场馆设计生产的草坪专用产品,具有硬度高、比重大、粒度均匀、棱角小、颜色自然等特点,对人造草坪损伤小、形成保护草毛的作用,使草坪更为耐用。得到了国内多家大专院校体育场馆的应用,石英砂是现代田径场、足球场、高尔夫球场等人造场地配套使用的理想材料。
水处理滤料
由于三层滤料滤床的石英砂粒径比双层滤料的石英砂粒小,且石英砂层之下还有一层更细的重质无烟煤滤料,所以在其它条件相同,甚至滤速高一些的情况下,三层滤料滤池的滤后水的水质比双层滤料滤池的水质为好。在使用石英砂的时候,尽量配合使用。
我国绝大多数污水处理厂执行的是《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B 标准,而执行一级A 标准可以较大限度的对污水进行“除磷脱氮”,减少对后续受纳水体的污染,出水可作为回用水,解决我国部分地区水资源紧缺的问题。
石英砂滤池
    污水厂尾水通过进水管进入过滤器底部,经布水器均匀布水后自上而下通过滤料层。在此过程中,尾水被过滤,去除了水中的污染物。同时石英砂滤料中污染物的含量增加,并且下层滤料层的污染物程度比上层滤料要高。此时打开位于过滤器中央的空气提升泵,将下层的石英砂滤料提至过滤器顶部的洗沙器中进行清洗。滤砂清洗后返回滤床,同时将清洗所产生的污染物外排。
    石英砂滤料在提升泵的作用下呈自上而下的运动,对尾水起搅拌作用。过滤器内滤料能够及时得到清洁,抗污染物负荷冲击能力强。石英砂过滤器特殊的内部结构及其自身运行特点,使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内可全部完成。
    石英砂过滤器的技术特点
    (1)石英砂滤料层较厚,滤池较深,土建费用较高。
    (2)过滤效率较高,过滤效果较好,无需停机反冲洗,运行费用低。
    (3)水头损失较高,一般需要设置二次提升泵房,增加了运行费用。
    (4)活性砂过滤器可根据水量变化灵活增加或减少过滤器数量,主要适应于小规模的污水处理厂。
    活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备,广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。系统采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料,过滤与洗砂同时进行,能够24小时连续自动运行,巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统,能耗极低。
    因此,进行城镇污水处理厂提标改造是水环境保护的要求,也是国家提出的节能减排的要求。
    石英砂滤料是采用天然石英矿为原料,经破碎,水洗精筛等加工而成,是水处理行业中使用较广泛、量较大的净水材料,无杂质,抗压耐磨,机械强度高,化学性能稳定,截污能力强,效益高、使用周期长,适用于单层、双层过滤池、过滤器和离子交换器中,各项指标均达到(CJ/T43-2005)标准。 
    石英砂滤料:主要用在污水处理中,用三五年都没问题,只要防止石英砂流失***行,被污染了不要紧,因为污水处理中,污泥可以进行好氧或者厌氧呼吸,将污水中的污染物降解。
    常用规格:0.5-1.0mm 、0.6-1.2mm、1-2mm、 2-4mm 、4-8mm、 8-16mm、 16-32mm。 [
    精制石英砂滤料的理化分析:

分析项目

鉴定数据

分析项目

鉴定数据

分析项目

鉴定数据

SiO2含量

99.3%

容重

1.75t/m3

盐酸可溶率

0.4%

莫氏硬度

7

磨损率

0.3%

耐酸度

耐强酸

沸点

2550℃

破碎率

0.35%

耐碱度

耐碱性能良好

溶点

1750℃

灰粉率

0.25%

Zn含量

0.005%

比重

2.65

空隙率

43%

其它金属含量

不超过国家饮用水标准


提纯方法
提纯工艺

工业上的石英砂原料品位越来越低,为满足工业上的需求,可以通过选矿工艺提高其品位。主要有以下一些提纯方法:
1、擦洗脱泥
擦洗是指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和进一步擦碎未成单体的矿物集合体,再经分级作业达到进一步提纯石英砂的效果。现今主要有棒磨擦洗和机械擦洗。影响擦洗效果的主要因素为擦洗机的结构特点及配置形式;次要因素为擦洗时间、擦洗浓度(擦洗浓度一般以50%—60%为宜)。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。
2、磁选
磁选主要用于除去石英砂中的磁性矿物,如可以通过强磁性机除去赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物,而强磁性矿物如磁铁矿则可以通过弱磁选机除去。
3、浮选
浮选用于除去石英砂中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质,进一步提高其纯度。
4、酸浸
酸浸是利用石英不溶于酸(HF酸除外),而其它杂质矿物能被酸液溶解的特点,可以实现对石英的进一步提纯。
5、微生物浸出
是指利用微生物浸除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁,这是新近发展起来的一种除铁技术。
生产流程
1、大石料进入仓库
2、选粗破
3、选细破
4、制砂机震动筛选
5、洗砂机洗出成品砂
6、烘干机烘干或自然晾晒

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