<\/p>\n\n\n\t\t\t\t
<\/p>\n\n\n\n
Kvarc visoke \u010disto\u0107e odnosi se na proizvode serije kvarca s \u010disto\u0107om SiO2 ve\u0107om od 99,9%. To je materijalni temelj vrhunskih proizvoda u industriji silicija, na\u0161iroko se koristi u industrijama kao \u0161to su fotonaponske, elektroni\u010dke informacije, opti\u010dke komunikacije i elektroluminiscentni izvori. Ima va\u017enu poziciju i ulogu u strate\u0161ki nadolaze\u0107im industrijama novih materijala i nove energije.<\/p>\n\n\n\n
Na temelju \u010disto\u0107e SiO2 mo\u017ee se klasificirati u:<\/p>\n\n\n\n
Tako\u0111er se mo\u017ee klasificirati na temelju ukupne koli\u010dine ne\u010disto\u0107a kao \u0161to su Al, B, Li, K, Na, Ca, Mg, Ti, Fe, Mn, Cu, Cr, Ni itd., u:<\/p>\n\n\n\n
Svaki stupanj \u010disto\u0107e kvarca visoke \u010disto\u0107e mo\u017ee se podijeliti u varijante kao \u0161to su 40-80 mesh, 80-140 mesh, 80-200 mesh, 80-300 mesh, i tako dalje.<\/p>\n\n\n\n
Tehnologija kvarca visoke \u010disto\u0107e sustavni je in\u017eenjerski projekt koji uklju\u010duje tehnologiju odabira sirovina kvarca visoke \u010disto\u0107e, tehnologiju obrade, tehnologiju opreme za obradu i tehnologiju kontrole kvalitete. Ovi aspekti su neovisni i me\u0111usobno povezani, tvore\u0107i sveobuhvatnu tehnolo\u0161ku cjelinu.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
U po\u010detku se kvarc visoke \u010disto\u0107e prera\u0111ivao od prirodnih kristala prvog i drugog razreda. Prirodni kristali obi\u010dno se formiraju u okru\u017eenjima kristalnih \u0161upljina pod odre\u0111enim geolo\u0161kim uvjetima. Specifi\u010dnost njihove geneze rezultira s dva inherentna nedostatka:<\/p>\n\n\n\n
1. Male rezerve i lo\u0161i uvjeti rudarenja, koji nakon godina razvoja i kori\u0161tenja neizbje\u017eno dovode do nesta\u0161ice resursa, visokih cijena i nemogu\u0107nosti zadovoljenja potreba velike industrijske proizvodnje.<\/p>\n\n\n\n
2. Kemijski sastav mineralnih kristala je nestabilan i pod utjecajem je promjena u kristalnom okru\u017eenju. To dovodi do zna\u010dajnih fluktuacija u kemijskom sastavu sirovina u velikim industrijskim primjenama, \u0161to ote\u017eava standardizaciju sirovina i ne mo\u017ee zadovoljiti potrebe vrhunske proizvodnje kvarcnih proizvoda visoke \u010disto\u0107e.<\/p>\n\n\n\n
Stoga je potrebno zapo\u010deti s drugim mineralnim resursima kvarca kako bi se temeljito rije\u0161io problem kvarcnih sirovina visoke \u010disto\u0107e, \u0161to je osnovni tehni\u010dki pristup u zemlji i inozemstvu.<\/p>\n\n\n\n
U 1990-ima Japan je prera\u0111ivao prozirni kvarc visoke \u010disto\u0107e koriste\u0107i sitnozrnati kvarcit kao sirovinu.<\/p>\n\n\n\n
Rusija i Njema\u010dka prera\u0111ivale su kvarc visoke \u010disto\u0107e koriste\u0107i \u017eilni kvarc i metamorfni kvarcit kao sirovine.<\/p>\n\n\n\n
Osamdesetih godina pro\u0161log stolje\u0107a ameri\u010dka tvrtka PPCC prera\u0111ivala je kvarc visoke \u010disto\u0107e koriste\u0107i granit iz podru\u010dja Foxdale na sjeverozapadnoj obali Engleske kao sirovinu za zapadnoeuropsko kvarcno staklo. \u010cisto\u0107a proizvoda SiO2 bila je 4N, sadr\u017eaj Fe < 1\u00d710^-6, a sadr\u017eaj drugih ne\u010disto\u0107a < 5\u00d710^-6.<\/p>\n\n\n\n
Po\u010dev\u0161i od 1990-ih, ameri\u010dka tvrtka Unimin po\u010dela je razvijati i u\u010dinkovito koristiti pegmatit granit u podru\u010dju Spruce Pine u Sjevernoj Karolini. Razvio je proizvode serije kvarca visoke \u010disto\u0107e kao \u0161to su IOTA-STD (standardni stupanj), IOTA-4, IOTA-6 i IOTA-8, gotovo monopoliziraju\u0107i me\u0111unarodno tr\u017ei\u0161te i postaju\u0107i me\u0111unarodni standard.<\/p>\n\n\n\n
O\u010dito je da osim prirodnog kristala, \u017eilastog kvarca i granitnog kvarca me\u0111u \u0161est gore navedenih geneza, mineralni resursi kvarca su idealne sirovine za obradu kvarcnih proizvoda srednje i visoke klase visoke \u010disto\u0107e.<\/p>\n\n\n\n
Ne mo\u017ee se sav \u017eilni kvarc i granitni kvarc preraditi u kvarc visoke \u010disto\u0107e, s obzirom na trenutnu razinu tehnologije obrade. Samo nekoliko, \u010dak i iznimno rijetkih, mo\u017ee se preraditi u vrhunske proizvode.<\/p>\n\n\n\n
Odnosno, odabir \u017eilastog kvarca ili granitnog kvarca samo je ispravan op\u0107i smjer; ne rje\u0161ava klju\u010dno pitanje izbora specifi\u010dne sirovine.<\/p>\n\n\n\n
Glavni razlog je postojanje razli\u010ditih podijeljenih tipova geneze \u017eilnog kvarca i granita, pod utjecajem geolo\u0161kih uvjeta za formiranje rude. Tako\u0111er postoje zna\u010dajne razlike u mineralogiji, petrologiji i zna\u010dajkama rudnih le\u017ei\u0161ta \u017eilnog kvarca i granita iste vrste geneze.<\/p>\n\n\n\n
Prema izvje\u0161\u0107ima, ameri\u010dka tvrtka Unimin vrlo je selektivna u pogledu kvarcnih sirovina visoke \u010disto\u0107e i ima stroge zahtjeve.<\/p>\n\n\n\n
Kriteriji za odabir sirovina za kvarc Unimin: jedan je kvarc s najmanje ne\u010disto\u0107a u kristalnoj strukturi, kao \u0161to je IOTA-STD sadr\u017eaj aluminija (14-18)\u00d710^-6, IOTA-4 sadr\u017eaj aluminija (8-10)\u00d710^ -6; drugi je kvarc s manje plinsko-teku\u0107ih inkluzija, kao \u0161to su pegmatit granit i kristal.<\/p>\n\n\n\n
Pokazalo se da sadr\u017eaj ne\u010disto\u0107a u sirovini ne odgovara samo njezinoj kvaliteti. Umjesto toga, odnosi se na selektivnost ne\u010disto\u0107a koja je odre\u0111ena procesnim mineralo\u0161kim karakteristikama sirovine. Na primjer, unato\u010d visokom sadr\u017eaju ne\u010disto\u0107a u uzorcima stijena pegmatita Spruce Pine u Sjedinjenim Dr\u017eavama, oni se koriste kao sirovine za IOTA-ine vrhunske proizvode.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Trenuta\u010dno glavne tehnologije obrade kvarca visoke \u010disto\u0107e uklju\u010duju sortiranje, \u010di\u0161\u0107enje, ispiranje kemijskom kiselinom, flotaciju (i flotaciju koja sadr\u017ei fluor i flotaciju bez fluora), gravitacijsku separaciju, magnetsku separaciju, pr\u017eenje kloriranjem i mikrobno ispiranje. Kori\u0161tene sirovine uklju\u010duju \u017eilni kvarc, pegmatit granit, kvarcit i kvarcni pje\u0161\u010denjak.<\/p>\n\n\n\n
\u017dilni kvarc je magmatsko-hidrotermalna \u017eila srodna granitu, uglavnom u nepravilnim \u017eilnim oblicima. \u017dilni kvarc je \u010disto bijel s masnim sjajem i visokom \u010disto\u0107om, sa sadr\u017eajem SiO2 koji prelazi 99%. U Kini su rudnici kvarca ve\u0107inom smje\u0161teni u podru\u010djima kao \u0161to su Jiangsu Donghai, Sichuan, Heilongjiang, Hubei itd. Okrug Qichun u provinciji Hubei ima rezerve kvarcnog kamena ve\u0107e od 100 milijuna tona sa sadr\u017eajem silicija ve\u0107im od 99,98%, \u0161to je prvo mjesto u zemlja.<\/p>\n\n\n\n
Kvarcit nastaje iz silikatnih stijena ili kvarcnih pje\u0161\u010denjaka nizom metamorfoza i toplinskog kontakta, s mineralnim sadr\u017eajem kvarca koji op\u0107enito prelazi 85%. \u010cesto se povezuje s turmalinom, cirkonom, tinjcem, glinencem i glinenim mineralima, s ve\u0107om tvrdo\u0107om i gusto\u0107om nego kod kvarcnog pje\u0161\u010denjaka. Rudnici kvarcita raspore\u0111eni su u Qinghaiju, Anhuiu, Liaoningu, Shaanxiju itd. i jedan su od glavnih izvora silikatnih mineralnih sirovina u Kini.<\/p>\n\n\n\n
Kvarcni pje\u0161\u010denjak je konsolidirana klasti\u010dna stijena sa sadr\u017eajem fragmenata kvarca ve\u0107im od 95%. \u010cesto se povezuje s turmalinom, rutilom, magnetitom, tinjcem, glinencem i mineralima gline. U Kini su rudnici kvarcnog pje\u0161\u010denjaka raspore\u0111eni u Sichuan, Hunan, Jiangsu, Zhejiang, Yunnan, Shandong itd. Oni su glavne sirovine za obradu stakla, keramike, lijevanja i drugih kvarcnih industrijskih minerala i materijala.<\/p>\n\n\n\n
Sirovina za ameri\u010dki kvarcni pijesak visoke \u010disto\u0107e serije Unimin TOTA je pegmatit granit. Me\u0111utim, istra\u017eivanja u ovom podru\u010dju mogla bi biti sna\u017enija u Kini, a nema prijavljenih postignu\u0107a u preradi kvarcnog pijeska visoke \u010disto\u0107e iz pegmatitnog granita.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
U usporedbi s op\u0107im in\u017eenjerstvom obrade minerala, oprema za obradu kvarcnog pijeska visoke \u010disto\u0107e ima sljede\u0107e karakteristike:<\/p>\n\n\n\n
Kiselo ispiranje i ispiranje vodom va\u017ene su karike u tehnologiji obrade kvarcnog pijeska visoke \u010disto\u0107e. Zbog iznimno visokih zahtjeva \u010disto\u0107e SiO2 i niskog sadr\u017eaja ne\u010disto\u0107a u kvarcu visoke \u010disto\u0107e, \u010disto\u0107a kori\u0161tenih kiselina i vode mora zadovoljiti odgovaraju\u0107e zahtjeve; ina\u010de je te\u0161ko proizvoditi kvalificirane proizvode.<\/p>\n\n\n\n
Ispiranje vru\u0107om kiselinom igra klju\u010dnu ulogu u obradi pro\u010di\u0161\u0107avanja kvarca visoke \u010disto\u0107e. Jedno od va\u017enih kemijskih svojstava kvarca je izvrsna otpornost na kiselinu (osim na HF), dok druge komponente metalnih ne\u010disto\u0107a u rudi op\u0107enito imaju slabu otpornost na kiseline. Ovaj u\u010dinak je izra\u017eeniji u odre\u0111enim temperaturnim uvjetima.<\/p>\n\n\n\n
Tehnologija ispiranja kiselinom za obradu kvarca visoke \u010disto\u0107e koristi ovo na\u010delo za postizanje kemijskog pro\u010di\u0161\u0107avanja. Studije su pokazale da kori\u0161tenje odgovaraju\u0107e formule kiseline prema karakteristikama mineralnih sirovina mo\u017ee bolje ukloniti metalne minerale, minerale koji sadr\u017ee \u017eeljezo, karbonatne minerale i tanki sloj \u017eeljeza izme\u0111u \u010destica kvarca u sirovinama.<\/p>\n\n\n\n
Ako se odre\u0111enoj koli\u010dini HF kiseline doda kombinacija formule kiseline, to ima bolji u\u010dinak na uklanjanje tragova tinjca i ne\u010disto\u0107a feldspata u sirovinama. Stoga se \u010desto koriste jaki korozivni reagensi kao \u0161to su vru\u0107a kiselina i HF kiselina.<\/p>\n\n\n\n
Praksa je dokazala da u obradi pro\u010di\u0161\u0107avanja kvarca visoke \u010disto\u0107e, svi materijali u kontaktu sa sirovinama, poput spremnika, zna\u010dajno utje\u010du na kvalitetu uzoraka. Stroga kontrola standarda materijala u svim procesnim vezama kvarcnog pijeska visoke \u010disto\u0107e klju\u010d je osiguravanja kvalitete.<\/p>\n\n\n\n
Karakteristike \u010disto\u0107e kvarca SiO2 visoke \u010disto\u0107e osiguravaju da tijekom proizvodnog procesa ne mo\u017ee do\u0107i do one\u010di\u0161\u0107enja. Me\u0111utim, zbog dugog tijeka prerade i slo\u017eene tehnologije kvarcnog pijeska visoke \u010disto\u0107e, nije lako u potpunosti zatvoriti proizvodni proces.<\/p>\n\n\n\n
Kako bi se sprije\u010dilo one\u010di\u0161\u0107enje zraka pra\u0161inom, moraju se postaviti strogi zahtjevi za zra\u010dni okoli\u0161 za proizvodnju, pakiranje, skladi\u0161tenje itd.<\/p>\n\n\n\n
Visoki sigurnosni zahtjevi: Proizvodna linija sastavljena od jakih korozivnih reagensa, otrovnih plinova (ako se koristi kloriranje pr\u017eenjem), visokih temperatura itd., mora imati ve\u0107a jamstva sigurnosti proizvodnje.<\/p>\n\n\n\n
Posebna priroda gore navedenih uvjeta procesa odre\u0111uje visoke zahtjeve za proizvodnu opremu za obradu kvarca visoke \u010disto\u0107e. Razvoj sigurne, ekolo\u0161ki prihvatljive, energetski \u0161tedne i u\u010dinkovite proizvodne opreme klju\u010dni je uvjet za postizanje razmjera i industrijalizacije.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Ukupan sadr\u017eaj ne\u010disto\u0107a kao \u0161to su Al, B, Li, K, Na, Ca, Mg, Ti, Fe, Mn, Cu, Cr, Ni itd., u ameri\u010dkim Unimin IOTA-STD proizvodima obi\u010dno je < 20\u00d7 10^-6, s maksimalnom vrijedno\u0161\u0107u < 22\u00d710^-6. Za takve tvari visoke \u010disto\u0107e, metode kemijske analize i rendgenska fluorescentna spektroskopija (XRF) te\u0161ko mogu ispuniti zahtjeve inspekcije kvalitete.<\/p>\n\n\n\n
Za detekciju metalnih elemenata, posebno metalnih elemenata u tragovima, najvi\u0161e prednosti ima opti\u010dka emisijska spektrometrija s induktivno spregnutom plazmom (ICP-OES), s dobrim granicama detekcije, visokom precizno\u0161\u0107u detekcije, kratkotrajnim vremenom i visokom osjetljivo\u0161\u0107u. Trenutno je ICP-OES postao u\u010dinkovita metoda za otkrivanje tragova kemijskih komponenti materijala visoke \u010disto\u0107e.<\/p>\n\n\n\n
Tehnologija detekcije ICP va\u017ena je podr\u0161ka i komponenta kvarcne tehnologije visoke \u010disto\u0107e, koja ima prakti\u010dno i teoretsko zna\u010denje za promicanje razvoja kineske tehnologije kvarca visoke \u010disto\u0107e.<\/p>\n\n\n\n
Kvarc visoke \u010disto\u0107e ima stabilna fizikalna i kemijska svojstva, sa karakteristikama kao \u0161to su nizak sadr\u017eaj ne\u010disto\u0107a i te\u0161ko otapanje rude. U procesu otapanja i ispiranja uzoraka detekcije kvarca visoke \u010disto\u0107e, osnovni uklju\u010deni \u010dimbenici uklju\u010duju te\u017einu uzorka, kombinaciju reagensa, dozu reagensa, \u010disto\u0107u reagensa itd.<\/p>\n\n\n\n
Ova tehnologija uklju\u010duje pripremu uzorka i detekciju instrumenta, \u0161to su dva glavna dijela. Klju\u010dna tehnologija je otapanje uzorka i priprema za ispiranje.<\/p>\n\n\n\n
Eksperimenti su pokazali da \u0107e u postupku pripreme uzorka te\u017eina uzorka, kombinacija reagensa, doza reagensa i \u010disto\u0107a reagensa imati va\u017ean utjecaj na rezultate ICP detekcije.<\/p>\n\n\n\n
Koli\u010dina kori\u0161tenog kvarca visoke \u010disto\u0107e \u22652000 mg; \u010disto\u0107a reagensa je stupanj visoke \u010disto\u0107e (MOS ili BV-III), kombinacija reagensa je HF+HNO3; koncentrirana HNO3 koristi se u tri navrata, s ukupnom koli\u010dinom \u22655mL; HF doza je 25mL.<\/p>\n\n\n\n
U skladu s karakteristikama tehnologije obrade i zahtjevima \u010disto\u0107e kvarcnog pijeska visoke \u010disto\u0107e, \u010deli\u010dna sita ne smiju se koristiti tijekom cijelog procesa pripreme uzorka kako bi se izbjegla kontaminacija \u017eeljezom.<\/p>\n\n\n\n
Osim toga, provo\u0111enje otapanja uzorka kvarca visoke \u010disto\u0107e i pripreme ispiranja u ultra \u010distim laboratorijskim uvjetima pomo\u0107i \u0107e u izbjegavanju one\u010di\u0161\u0107enja zraka ne\u010disto\u0107ama i smanjiti pogre\u0161ke u detekciji.<\/p>\n\n\n\n