क्रिस्टल क्वार्ट्ज

2025-03-27

क्रिस्टल उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल हुआ करता था। प्राकृतिक क्रिस्टल संसाधनों की कमी और उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज रेत की बढ़ती मांग के साथ, क्रिस्टल के बजाय क्वार्ट्ज अयस्क के साथ उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज रेत के उत्पादन की तकनीक अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होती जा रही है।

विभिन्न धातुजन्य और भौतिक रासायनिक गुणों के अनुसार, क्वार्ट्ज खनिजों को मैग्मैटिक रॉक प्रकार, मेटामॉर्फिक प्रकार, हाइड्रोथर्मल प्रकार और तलछटी प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, ग्रेनाइट पेग्माटाइट और शिरा क्वार्ट्ज में क्वार्ट्ज अनाज का एक मोटा अनाज आकार होता है जो मोनोमर्स से अलग करना आसान होता है। वे उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज मिड-एंड और हाई-एंड उत्पादों, विशेष रूप से ग्रेनाइट पेग्माटाइट के प्रसंस्करण के लिए प्राकृतिक क्रिस्टल को बदलने के लिए आदर्श कच्चे माल हैं। हालाँकि इसकी क्वार्ट्ज सामग्री केवल 30% है, क्वार्ट्ज अनाज बेहद मोटा (डी> 5 मिमी) है, पीसने के बाद गैंग से पूरी तरह से अलग हो जाता है, और एकल क्वार्ट्ज अशुद्धियों की सामग्री बहुत कम होती है।

चीन में प्रमाणित क्वार्ट्ज खनिजों में 2.31 अरब टन क्वार्ट्जाइट, 1.55 अरब टन क्वार्ट्ज बालू और 0.50 लाख टन क्वार्ट्ज शामिल हैं। औद्योगिक मूल्य वाले कोई बड़े ग्रेनाइट पेजमाटाइट जमा नहीं पाए गए हैं। चीन में क्वार्ट्ज संसाधनों की विशिष्ट विशेषताओं के कारण, यह निर्धारण किया गया है कि कमजोर गुणवत्ता वाले क्वार्ट्ज कच्चे माल जैसे कि वेन क्वार्ट्ज और क्वार्ट्जाइट से उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज की तैयारी भविष्य के अनुसंधान का मुख्य दिशा होगी।

क्वार्ट्ज अशुद्धता विश्लेषण

प्राकृतिक क्वार्ट्ज की अशुद्धियों को उनके आकार, वितरण और सहायक अशुद्धियों की उपस्थिति के अनुसार तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: गैंग खनिज अशुद्धियाँ, समावेश अशुद्धियाँ, और क्रिस्टल संरचना की अशुद्धियाँ। सामान्य रूप से संबंधित खनिज अशुद्धियों में फेल्डस्पार, मिका, रूपांतरित, कैल्साइट, फ्लोराइट, हैमाटाइट, पाइराइट और मिट्टी के खनिज शामिल हैं। मुख्य अशुद्धता तत्व हैं Al, Fe, Ca, Mg, Li, Na, K, Ti, B, H।

इनमें, Al और Fe क्वार्ट्ज में सबसे हानिकारक अशुद्धियाँ हैं, जो न केवल सहायक अशुद्धि खनिजों के रूप में उपस्थित हो सकती हैं, बल्कि क्वार्ट्ज संरचना में Si4+ को आसानी से प्रतिस्थापित कर नए एल्युमिनियम ऑक्साइड टेट्रहेड्रॉन और फेराइट टेट्रहेड्रॉन का निर्माण कर सकती हैं। चार्ज-समायोजित करने वाली अशुद्धियाँ जैसे K+, Na+, Li+, और H+ मैट्रिक्स में चार्ज दोषों के कारण पेश की जाती हैं। Al और Fe की अशुद्धियाँ अपेक्षाकृत आसानी से पहचानने योग्य होती हैं।

संबंधित गैंग खनिजों को पारंपरिक भौतिक और रासायनिक समृद्धि विधियों द्वारा प्रभावी रूप से हटाया जा सकता है, और समावेशों की संरचना को उच्च तापमान की कैल्सीनेशन द्वारा नष्ट किया जा सकता है। एसिड लीचिंग और क्षार लीचिंग की बार-बार की गई मजबूती के बाद, अशुद्धता की मात्रा को महत्वपूर्ण रूप से कम किया जा सकता है। हालाँकि, क्वार्ट्ज संरचना में अशुद्धियाँ निकालना कठिन होता है, और मैट्रिक्स में अशुद्धियाँ अक्सर उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू के प्रसंस्करण में एक अंतिम बाधा बन जाती हैं जिसे तोड़ना मुश्किल होता है।

प्रसंस्करण प्रक्रिया

उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज की प्रसंस्करण प्रक्रिया का तात्पर्य मूल क्वार्ट्ज अयस्क में संबंधित गैंग, समावेश अशुद्धियों और क्रिस्टल संरचना की अशुद्धियों को हटाने की प्रक्रिया से है, जिसमें आमतौर पर कैल्सीनेशन, जल क्वेन्चिंग, पीसने, ग्रेडिंग, जल डेसिल्टिंग, स्क्रबिंग, इलेक्ट्रिकल पृथक्करण, चुम्बकीय चयन, फ्लोटेशन, एसिड लीचिंग, क्षार लीचिंग, उच्च तापमान (वायुमंडल) रोस्टिंग और अन्य प्रक्रियाएँ शामिल हैं।

उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू वह क्वार्ट्ज बालू है जिसका अशुद्धि सामग्री 0.0008%~0.005% और SiO2 सामग्री 99.995%~99.999% है। इसे केवल कुछ विकसित देशों द्वारा ही उत्पादित किया जाता है। चीन में, केवल पैसिफिक क्वार्ट्ज कंपनी, कैइडा क्वार्ट्ज कंपनी आदि हैं। इस क्षेत्र में बहुत अधिक उद्यम नहीं हैं, और ये क्रिस्टल को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके उत्पादित होते हैं। तकनीकी नакाबंदी के कारण, उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज निर्माताओं के बारे में प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया के विवरणों पर रिपोर्ट बहुत कम हैं, विशेषकर संबंधित विदेशी कंपनियों पर। सिद्धांत में, उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज को शिरा क्वार्ट्ज और पेग्मेटाइट ग्रेनाइट को कैल्सीनेशन-जल क्वेन्चिंग-पीसने की वर्गीकरण-स्क्रबिंग-गुरुत्व पृथक्करण-चुंबकीय पृथक्करण-फ्लोटेशन-क्रोलीकरण रोस्टिंग-रासायनिक एसिड लीचिंग के संयोजित प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न किया जाता है। वर्तमान में, घरेलू उद्यमों द्वारा उत्पादित उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू मुख्यतः मध्यम और निम्न-ग्रेड उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू है, जिसकी अशुद्धि सामग्री 0.03%~0.005% और SiO2 सामग्री 99.97%~99.995% है।

सामान्य औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू के लिए, अधिकतर सरल प्रक्रिया प्रवाह का चयन करने से समृद्धि और शुद्धिकरण की लागत को कम किया जा सकता है। धुलाई-डिस्लिमिंग-चुंबकीय पृथक्करण प्रक्रिया का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, जो कि फाइन सैंड के गुणवत्ता मानदंडों को पूरा कर सकती है। उच्च-शुद्धता और अल्ट्रा-हाई-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू के लिए, जिसे उच्च-तकनीक बालू के रूप में उपयोग किया जाता है, क्वार्ट्ज बालू को फ्लोटेशन, एसिड लीचिंग, उच्च तापमान (वायुमंडल) रोस्टिंग और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से आगे शुद्ध करने की आवश्यकता होती है। उच्च-शुद्धता और अल्ट्रा-हाई-शुद्धता क्वार्ट्ज बालू की गुणवत्ता की आवश्यकताएँ आमतौर पर यह हैं कि SiO2 की मात्रा 99.99% से अधिक हो, और Fe2O3 की मात्रा 0.001% से कम हो। शुद्धिकरण प्रक्रिया को न केवल चयन की स्थितियों को कड़ाई से नियंत्रित करना चाहिए, बल्कि संबंधित शुद्धिकरण उपकरण के लिए भी सख्त आवश्यकताएँ होनी चाहिए ताकि द्वितीयक प्रदूषण से बचा जा सके।