Quartz

Type
Minéraux

Classification des minéraux
Silicate

Formule chimique
SiO2

Trait
Blanc

Dureté Mohs
7

Système de cristaux
trigonal

Couleur
Le quartz pur est clair. Variations de couleur dues aux impuretés : violet (améthyste), blanc (quartz laiteux), noir (quartz fumé), rose (quartz rose) et jaune ou orange (citrine).

Éclat
vitreux, cireux, terne

Fracture
conchoïdal

—Usine de traitement de la silice—
Usine de traitement de sable de silice 50TPH en Indonésie
Installation de lavage de sable de silice 65TPH en Malaisie
Usine de traitement et de lavage de sable de silice 100TPH en Malaisie
Usine d'extraction de sable de plage 20TPH en Inde
Usine d'extraction de sable de plage et de zircon de 100TPH en Sierra Leone

Le sable quartzeux, également connu sous le nom de sable siliceux, est une matière première minérale non métallique courante qui a un large éventail d'applications.
Le sable quartzeux de qualité inférieure peut être utilisé dans les secteurs de la construction, de la fabrication du verre, de la céramique et de la fonderie.
Le sable quartzeux de haute et d'ultra-haute pureté obtenu par enrichissement et purification est largement utilisé dans l'aérospatiale, la technologie de l'énergie atomique, le laser, la communication par câble optique, l'armée et d'autres domaines de haute technologie.
La purification du sable quartzeux est un processus de séparation difficile qui permet d'éliminer les impuretés du sable quartzeux et d'obtenir du sable quartzeux raffiné ou du sable quartzeux de haute pureté (tel que le quartz de qualité électronique).

1 Lavage, triage, déchaulage

La teneur en SiO2 du sable quartzeux diminue à mesure que la taille des grains de sable quartzeux devient plus fine, mais la teneur en minéraux impurs tels que le fer et l'aluminium augmente. Ce phénomène est particulièrement visible dans le sable de quartz contenant une grande quantité d'argile.
Le lavage, le classement et la désimprégnation sont généralement des opérations de traitement préalables à l'enrichissement.
Par exemple, la composition chimique du minerai de sable quartzeux de la mine de Suling Malingshan est la suivante : SiO2 79. 38%, Fe2O3 1. 68%, AL2O3 11.28%, et sa composition granulométrique est de -0.1 mm 65%. Après l'opération de prétraitement, la teneur en SiO2 est augmentée à 86,361 TTP3T, la teneur en Fe2O3 est réduite à 0,491 TTP3T et la teneur en AL2O3 est réduite à 6,791 TTP3T. L'effet de purification est important.

2 Nettoyage

Le processus de lavage consiste à éliminer la fine couche de fer, les conglomérats et les impuretés minérales boueuses à la surface du sable quartzeux par une force mécanique et une force de décapage abrasive entre les particules de sable. Le sable quartzeux nettoyé est ensuite classé afin d'obtenir une purification plus poussée.

3 Séparation magnétique

Le processus de séparation magnétique permet d'éliminer les impuretés faiblement magnétiques telles que l'hématite, la limonite et la biotite. La séparation magnétique forte utilise généralement un séparateur magnétique humide ou un séparateur magnétique à gradient élevé.
En général, le sable de quartz contenant des impuretés telles que la limonite, l'hématite, la biotite et d'autres minéraux faiblement magnétiques peut être sélectionné à l'aide d'une machine magnétique humide de plus de 10 000 Oersted ; pour les principaux minéraux ferromagnétiques, il est préférable d'utiliser une machine magnétique faible ou une machine magnétique moyenne.
Plus la granulométrie du sable de quartz est fine, plus l'effet de déferrisation est important.

4 Flottation

Compte tenu de l'impact environnemental grave des eaux usées fluorées, la "méthode de flottation acide sans fluor" est apparue dans les pays étrangers dans les années 1970.
Au Japon, par exemple, la séparation du feldspath et du quartz s'est faite avec succès grâce à l'utilisation d'acide sulfurique ou d'acide chlorhydrique (PH = 2) pour ajuster la boue, ainsi qu'à l'ajout d'un sel d'amine aliphatique supérieur et d'un collecteur mixte à base de sulfonate de sodium.

La "méthode de flottation sans fluor et sans acide" est un nouveau procédé de séparation par flottation du quartz et du feldspath qui a été vigoureusement développé ces dernières années. Cette méthode est basée sur la différence de composition du quartz et du feldspath en milieu neutre naturel, et mélange rationnellement le collecteur anion-cation, la flottation prioritaire du feldspath, pour réaliser la séparation des deux minéraux.
Cependant, la "méthode de flottation sans fluor et sans acide" n'est pas aussi aboutie que la méthode HF et la méthode acide, le point isoélectrique similaire du mica et du quartz augmentant la difficulté du tri.
En général, après lavage, déslimage, séparation magnétique et flottation, la pureté du sable de quartz peut atteindre 99,3%-99,9%, ce qui répond essentiellement à la demande de sable industriel.

5 Lixiviation acide

La lixiviation acide est l'utilisation de quartz insoluble dans l'acide (sauf HF), d'autres minéraux impurs peuvent être dissous par l'acide, ce qui permet de poursuivre la purification du quartz.
Les acides couramment utilisés pour la lixiviation acide comprennent l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide fluorhydrique ; les agents réducteurs comprennent l'acide sulfureux et ses sels. Il a été constaté que les acides susmentionnés ont de bons effets d'élimination des impuretés minérales non métalliques dans le quartz. On estime généralement que divers acides dilués ont des effets significatifs sur l'élimination du Fe et de l'Al, tandis que l'élimination du Ti et du Cr nécessite de l'acide sulfurique plus concentré, de l'eau régale ou du HF.
Lorsque l'acide mixte de la composition acide ci-dessus est utilisé pour la lixiviation acide du minéral impur, la concentration de HF n'est généralement pas supérieure à 10% en raison de la dissolution de HF sur le quartz.
Outre la concentration d'acide, la quantité d'acide, la durée de la lixiviation acide, la température et l'agitation de la boue peuvent affecter l'effet de la lixiviation acide du quartz.
Le contrôle des différents facteurs de la lixiviation acide doit être basé sur la qualité finale du quartz, minimiser la concentration, la température et le dosage de l'acide, et réduire la durée de la lixiviation acide pour obtenir une purification du quartz à des coûts d'enrichissement inférieurs.
Dans certains pays européens et américains, en raison des exigences strictes concernant le fer dans le quartz, le traitement de purification par lixiviation acide du quartz a été systématiquement étudié, et l'usine d'enrichissement et de purification du quartz par lixiviation acide a été mise en place. Le sable de quartz de haute pureté (99,99%) peut être obtenu après un traitement de lixiviation acide.

6 Lixiviation microbienne

Le fer en couche mince ou la lixiviation du fer à la surface des particules de sable de quartz par des micro-organismes est une technologie d'élimination du fer récemment mise au point. D'après les résultats de recherches menées à l'étranger, l'aflatoxine, le pénicillium, le pseudomonas, la polymyxine et les micro-organismes tels que les bacilles ont obtenu de bons résultats lors de la lixiviation du fer à la surface du quartz. Parmi eux, l'effet de la lixiviation du fer avec la leptomycine est le meilleur, et le taux d'élimination du Fe2O3 est supérieur à 75%, le concentré ayant une faible teneur de 0,007%.
De plus, il a été constaté que la lixiviation du fer avec une solution de culture précultivée de la plupart des bactéries et des moisissures est meilleure, tout comme d'autres souches grâce à leurs métabolites solubles.
À l'heure actuelle, l'élimination microbienne du fer en est au stade de la recherche en laboratoire, et la production à grande échelle doit encore faire l'objet de recherches expérimentales.