ידע בסיסי ושיטת הסרת זיהומים של פלדספאר

01 סיכום

פלדספר הוא אחד המינרלים הנפוצים ביותר בקרום היבשתי. מרכיביו העיקריים כוללים SiO2₂אל₂O₃, ק₂או, נא₂O וכן הלאה. הוא מכיל אשלגן, נתרן, סידן וכמות קטנה של בריום ומתכות אלקליות או מתכות אדמה אלקליות אחרות. כמשאבים מינרליים אסטרטגיים לא מתכתיים, מינרלי פלדספר נפוצים באופן נרחב בקרום כדור הארץ, והם המינרלים היוצרים סלע סיליקט הנפוצים ביותר למעט קוורץ. כ-60% מהם מופיעים בסלעים מגמטיים, 30% בסלעים מותמרים ו-10% בסלעי משקע, עם משקל כולל של 50% ממשקל כדור הארץ הכולל. יש איזומורפיזם מפותח היטב במינרלי פלדספר, וההרכב הכימי מתבטא לעתים קרובות על ידי Or._xAb_yAn_z(x+y+z=100), כאשר Or, Ab ו-An מייצגים שלושה מרכיבים של פלדספר אשלגן, פלדספר אלביניט ופלדספר סידן, בהתאמה.

נקודת ההיתוך של פלדספאר היא בדרך כלל כ-1300 ℃, הצפיפות היא כ-2.58 גרם/סמ"ר.³קשיות Mos 6.5, משקל סגולי נע בין 2.5-3, שבירות, עמידות לדחיסה, יכולת טחינה וביצועי פיתוח טובים, קל לריסוק. יציבות כימית טובה, עמידות בפני קורוזיה, למעט ריכוז גבוה של חומצה גופרתית וחומצה הידרופלואורית; מסייע בתפקוד ההיתוך, משמש בדרך כלל כשטף בתעשיית הקרמיקה והזכוכית; מקדם שבירה ושבירה כפולה נמוכים. יש לו ברק זכוכיתי, אך לעתים קרובות יש לו צבע שונה מכיוון שהוא מכיל זיהומים. רוב מינרלי השדה-ספר משמשים כחומרי גלם לתעשיית הזכוכית והקרמיקה, וניתן להשתמש בהם גם לטיפול בדשנים, חומרי שפשוף וכלים, סיבי זכוכית ותעשיות אחרות.

02 גורמים המשפיעים על איכות פלדספאר

הראשון הוא היסוד בעל יכולת צביעה, כגון Fe, Ti, V, Cr, Mn, Cu וכו'.

בנסיבות רגילות, Fe ו-Ti הם יסודות הצביעה העיקריים, תכולת יסודות אחרים קטנה מאוד, ולרמת הלובן יש השפעה מועטה.

הקטגוריה השנייה היא מינרלים כהים, כגון ביוטיט, רוטיל, כלוריט וכן הלאה. תכולת המינרלים הכהים בסלעי מינרלים נמוכה, אך יש לה השפעה רבה על איכות תרכיז פלדספר. הסוג השלישי הוא פחמן אורגני המופקד עם פלדספר, מה שנותן לעפרה צבע אפור-שחור. ברוב המקרים, הפחמן האורגני קל להסרה בטמפרטורה גבוהה, והלובן משפיע מעט מאוד. המרכיבים העיקריים של מוצרי התעשייה הם ברזל, טיטניום וברזל, ועל פני המוצר יופיעו כתמים שחורים, תכולת הסידן גבוהה מדי, פני המוצר אינם אחידים, לכן כדי לשפר את איכות המינרלים מאבן ארוכה, יש להפחית את השימוש באבן הארוכה, את תכולת המינרלים הכהים והסידן, במיוחד את הסרת תחמוצת הברזל.

קיומו של ברזל בפלדספר מתאפיין בעיקר בצורות הבאות: 1. זהו בעיקר מונומר או צבירה של המטיט, מגנטיט ולימוניט, גודל החלקיקים הוא >0.1 מ"מ. הוא כדורי, דמוי מחט, דמוי פתיתים או לא סדיר, מפוזר מאוד במינרלי פלדספר וקל להסרה. שנית, פני השטח של הפלדספר מזוהמים על ידי תחמוצת ברזל בצורת חלחול, או לאורך סדקים, מינרלים ומפרקי מחשוף של חדירת הפלדספר, תחמוצת הברזל שנוצרת על ידי צבע ברזל מגדילה מאוד את הקושי בהסרת ברזל. שלישית, הוא קיים בצורת מינרלי גנגה נושאי ברזל, כגון ביוטיט, לימוניט, פיריט, עפרת פרוטיטניום, אמפיבול, אפידוט וכן הלאה.

03 שיטות נפוצות להטמעת עפרת פלדספאר

כיום, תהליך הטיהור העיקרי של עפרת פלדספר ביתית הוא בדרך כלל "ריסוק - סיווג טחינה - הפרדה מגנטית - ציפה", בהתאם לתכולת הטומאה השונה של מינרלי פלדספר ומאפיינים משובצים של מינרלי גנג, וכן הפרדה ידנית, הסרת קצף, סיווג ופעולות אחרות.

(1) ריסוק וטחינה

ריסוק פלדספאר מחולק לריסוק גס וריסוק עדין. רוב העפרות צריכות לעבור שני תהליכים של ריסוק גס וריסוק עדין. ריסוק גס מתבצע בעיקר באמצעות מגרסת לסת, ציוד ריסוק משמש בעיקר למגרסת אימפקט, מגרסת פטיש, מגרסת אימפקט וכו'.

טחינת פלדספאר מחולקת בעיקר לטחינה יבשה וטחינה רטובה.

יעילות הטחינה הרטובה גבוהה מזו של הטחינה היבשה, ותופעת "טחינת יתר" אינה קלה להופיע. ציוד הטחינה הוא בעיקר טחנת כדורים, טחנת מוט, טחנת מגדל, טחנת שיוף, טחנת רטט, טחנת זרימת אוויר וכו'.

(2) שטיפה והסרת רפש

עפרת פלדספר בתהליך היווצרותה תכיל פחות או יותר כמות מסוימת של רפש. שטיפה נועדה בעיקר להסיר זיהומים כגון חרסית, בוץ דק ונציץ בפלדספר. שטיפה יכולה להפחית את תכולת ה-Fe₂O₃בעפרה, וגם לשפר את תכולת ה-K₂O ו-Na₂שטיפת עפרות O. היא הפרדה ממינרלים בעלי גרגירים גסים תחת פעולת זרימת מים על ידי ניצול המאפיינים של גודל חלקיקים קטן ומהירות שיקוע איטית של חרסית, בוץ דק ונציץ. ציוד שטיפת עפרות נפוץ הוא מכונת קרצוף, מסך רוטט ומיכל שטיפת עפרות.

המטרה העיקרית של הסרת הבוץ היא להסיר את העפרה הטבעית מהעפרה והעפרה המשנית של המעמד הבינוני של תהליך הטחינה השבור, ולמנוע את השפעת הבחירה שלאחר מכן של האבקה. ציוד הפירוק הנפוץ כולל ציקלון הידראולי, מסווג, צנטריפוגה ופריקה.

(3) הפרדה מגנטית

באמצעות ההבדל המגנטי בין עפרות שונות, תהליך הסרת הברזל תחת פעולת שדה מגנטי חיצוני נקרא הפרדה מגנטית. לפלדספר אין מגנטיות, אבל לפדריום₂O₃ולנציץ בפלדספר יש מגנטיות חלשה, כך שבתנאי חיזוק השדה המגנטי החיצוני, ניתן להפריד Fe2O3, נציץ ופלדספר. כיום, ציוד ההפרדה המגנטית הנפוץ בסין כולל בעיקר מפריד מגנטי עם גלילים של אדמה נדירה, מפריד מגנטי עם תוף מגנט קבוע, מפריד מגנטי עם לוח מגנטי רטוב, מפריד מגנטי עם טבעת אנכית בעלי שיפוע גבוה, מפריד מגנטי עם שיפוע גבוה של תרחיף אלקטרומגנטי ומפריד מגנטי עם עוצמה גבוהה מוליך-על.

(4) ציפה

שיטת הציפה מתייחסת להוספת חומרי התאמה, אספן, חומר הקצפה וחומרים אחרים לעיסה לטחינת חומר הגלם, כך שזיהומי הברזל נצמדים לבועה, כך שהיא ותמיסת העיסה, ולאחר מכן גרידה מכנית החוצה, כך שזיהומי הברזל ואבקת הגלם הדקה יופרדו. הציפה היא דרך יעילה להסרת זיהומים של פלדספר. מצד אחד, היא יכולה להסיר זיהומים כמו ברזל ונציץ, ומצד שני, היא יכולה להגדיל את תכולת האשלגן והנתרן. כאשר המינרלים שונים, בחירת חומר הלכידה שונה, אך ניתן לאמץ תהליך הציפה הפוך.