要想對(duì)石英礦進(jìn)行提純，首先要對(duì)原料礦石進(jìn)行破碎-分級(jí)預(yù)處理，其目的是實(shí)現(xiàn)石英與伴生礦物初步分離及為后續(xù)加工提純提供合適粒度范圍的原料。

1、石英破碎

破碎的目的是將石英原礦破碎到有利于雜質(zhì)釋放與后續(xù)處理的所需的粒度，包括機(jī)械破碎、電動(dòng)粉碎、超聲破碎、熱沖擊破碎等。破碎過(guò)程中需要考慮到有效單體的解離效果和二次污染兩個(gè)方面因素。

傳統(tǒng)機(jī)械法是使用顎式破碎機(jī)或錐形破碎機(jī)將礦物粉碎到所需的粒度，顆粒形態(tài)為不規(guī)則棱角狀。顎式破碎機(jī)適用于粗碎，圓錐破碎機(jī)適用于中碎和細(xì)碎，反擊式破碎機(jī)適用于細(xì)碎和粗磨。

為了避免鐵雜質(zhì)的二次污染影響和提高解離效果，可采取熱力粉碎、高壓脈沖粉碎、超聲破碎手段，但這些方法缺點(diǎn)是能耗大、成本高。

（1）脈沖放電破碎

相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械法，脈沖放電破碎巖石具有更明顯的優(yōu)勢(shì)，主要分為液電效應(yīng)破碎和電破碎兩種形式，高壓放電產(chǎn)生的沖擊波，使巖石沿晶界斷裂并有選擇性地指向礦物包裹體，有利于雜質(zhì)的釋放和后續(xù)的處理，還可最大程度地保留礦物的粒度和形貌特征；脈沖放電破碎通常在水介質(zhì)中進(jìn)行，具有無(wú)塵環(huán)保的特點(diǎn)。

與傳統(tǒng)破碎相比，電動(dòng)破碎在處理雜質(zhì)方面更有效，而且不會(huì)引入大量的鐵污染，電動(dòng)破碎處理后K、Ti、Fe雜質(zhì)含量低于機(jī)械處理。

高壓電脈沖破碎技術(shù)

DAL等采用高壓脈沖電氣破碎方法，可將單一石英礦物中含量不足1%的微量雜質(zhì)礦物進(jìn)行分離。研究結(jié)果表明，高壓脈沖電氣破碎方法能夠更有效地分離石英原礦中的各類礦物，其破碎后的顆粒呈球狀，并且存在大量與礦物內(nèi)部包裹體相連的縫隙。

（2）超聲破碎

超聲破碎是基于超聲波具有的機(jī)械能，超聲波的粉碎頭作用于液體時(shí)，液體分子由于空化作用產(chǎn)生大量小氣泡，氣泡破裂產(chǎn)生的巨大壓力將顆粒表面的雜質(zhì)剝落。

（3）熱力粉碎

熱力粉碎是將石英礦加熱到特定溫度使之體積膨脹或發(fā)生相變，產(chǎn)生大量微小裂紋使機(jī)械強(qiáng)度大大降低，再進(jìn)行粉碎的方法。

2、石英粉磨

磨礦分級(jí)是破碎后的工藝，由于磨礦作業(yè)是礦石由粗到細(xì)的一個(gè)過(guò)程，故需要使用合適的磨礦分級(jí)方式及時(shí)分離出合格粒徑的產(chǎn)物進(jìn)行分級(jí)，避免過(guò)磨現(xiàn)象，提高作業(yè)效率和產(chǎn)率。

球磨機(jī)+分級(jí)機(jī)成套生產(chǎn)線比較適用于石英的超細(xì)粉碎加工，具有產(chǎn)品白度高、形狀光澤好、品質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定、粒度分布調(diào)控性強(qiáng)等特點(diǎn)。

但由于球磨機(jī)和分級(jí)機(jī)功能和側(cè)重點(diǎn)不一樣，且通常是兩家企業(yè)生產(chǎn)，往往在產(chǎn)量等概念上存在著差異，所以在設(shè)備選型和設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮二者的匹配。若配合應(yīng)用不合理，會(huì)形成功能制約，耗能高，效率低。配合得當(dāng)，可發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，使整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，事半功倍，效率很高。

由于石英硬度高，對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重，容易污染產(chǎn)品，為防止設(shè)備對(duì)石英造成再次污染，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行耐磨防護(hù)處理，尤其是電子級(jí)高純硅微粉，所有腔體及管道等靜止件，均應(yīng)采用陶瓷或有機(jī)耐磨材料等作內(nèi)襯。球磨機(jī)一般情況多采用氧化鋁襯板或球石襯板，使用鋯球和瑪瑙等材料作為研磨介質(zhì)以減少鐵或鋁等雜質(zhì)可能帶來(lái)的影響。

石英堅(jiān)硬、耐磨，特別是需要細(xì)磨時(shí)，單純依靠介質(zhì)的研磨作用很難獲得理想細(xì)度的粉磨產(chǎn)品，因此，在石英粉磨的過(guò)程中往往加入一定量的助磨劑用以改善研磨效果。在磨礦過(guò)程中添加助磨劑或組合助磨劑可以降低礦漿黏度，使礦漿流動(dòng)性更強(qiáng)，提高合格粒徑產(chǎn)品的產(chǎn)率。

在助磨劑的選擇和應(yīng)用上，目前主要有三乙醇胺、DA分散劑、硬脂酸、氯化銨、氯化鈉、酒精、油酸鈉、硅酸鈉、十二胺等，也有用脂肪醇聚氧乙基醚和十二烷基三甲基氯化銨進(jìn)行試驗(yàn)。

需要注意的是，不同行業(yè)、不同石英制品對(duì)高純石英顆粒的粒度分布有明確的規(guī)定，比如半導(dǎo)體行業(yè)中石英坩堝的制造要求石英砂粒度在0.180～0.125mm之間。因此，石英在粉磨過(guò)程中必須嚴(yán)格控制粒度，避免出現(xiàn)過(guò)磨。

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