أنواع الشوائب في الكوارتز الطبيعي
تشمل الأنواع الرئيسية للشوائب الموجودة في الكوارتز الطبيعي شوائب الشبكة، والشوائب السائلة، والشوائب المعدنية، والشوائب بين البلورات، والشوائب الميكرونية.
تعتبر الشوائب المعدنية والشوائب المنصهرة في الكوارتز دقيقة للغاية ومغلفة بإحكام بالكوارتز، مما يجعل من الصعب إزالتها بطرق الصهر دون تدمير بلورات الكوارتز.
أشكال تواجد الشوائب في معادن الكوارتز وصعوبة تنقيتها
| نوع الشوائب | نموذج الحدوث | صعوبة التنقية |
| شوائب الشبكة | استبدال الشبكة (Al3+Al3+، Fe3+Fe3+، B3+B3+، Ti4+Ti4+، Ge4+Ge4+، P5+P5+)، تعويض الشحنة في القنوات البينية (Li+Li+، K+K+، Na+Na+، H+H+، Fe2+Fe2+) | من الصعب للغاية إزالته |
| الشوائب المعدنية | الروتيل ذو الحبيبات الدقيقة، والميكا، والفلسبار، والطين، وما إلى ذلك. | قابلة للإزالة جزئيًا |
| شوائب السوائل | الغازات والأملاح السائلة (NaNa، KK، HH، CaCa، ClCl) وCO2CO2، N2N2، H2SH2S، CH4CH4 | الأحجام الكبيرة القابلة للإزالة |
| الشوائب بين البلورات | بلورات الشوائب الدقيقة، والشوائب المعدنية، والشوائب السائلة على طول حدود الحبوب | قابلة للإزالة |
| شوائب دون الميكرون | الزركون الدقيق على شكل إبرة، الأباتيت، المونازيت، الفلسبار، الميكا | من الصعب للغاية التذكر |
تأثير الشوائب السائلة على نقاء الكوارتز
يتجلى تأثير الشوائب السائلة على الكوارتز عالي النقاء بشكل رئيسي بطريقتين. أولًا، الشوائب السائلة غنية بالأيونات المعدنية، وهو أحد العوامل الرئيسية المؤثرة على نقاء الكوارتز. ثانيًا، لا تنفجر هذه الشوائب السائلة تمامًا أثناء عملية صهر الكوارتز. يصعب تفريغ الغاز الناتج عن التسخين في مصهور الكوارتز عالي اللزوجة، وهو أحد الأسباب الرئيسية لعيوب الفقاعات في منتجات زجاج الكوارتز.
أظهرت الدراسات أن محتوى الشوائب السائلة في الكوارتز يتناسب بشكل مباشر مع عدد عيوب الفقاعات في منتجات الكوارتز.
لذلك، يُعد محتوى الشوائب المعدنية والسوائل في الكوارتز أحد العوامل الرئيسية المؤثرة على جودة منتجات الكوارتز. لتحديد إمكانية إنتاج رمل كوارتز عالي النقاء من خام الكوارتز، من الضروري تقييم محتوى الشوائب المعدنية والسوائل من خلال أبحاث علم المعادن العملية. يساعد هذا في التقييم الأولي لجدوى معالجة العينات المحتملة.
عملية تنقية الكوارتز عالي النقاء
تنقسم عملية تنقية الكوارتز عالي النقاء بشكل رئيسي إلى فرز أولي للمعادن وتنقية كيميائية عميقة. يمكن لطرق الفرز الفيزيائية الأولية، مثل فرز الألوان والفصل المغناطيسي والتعويم، إزالة جميع الشوائب المعدنية تقريبًا على شكل مونومرات. ومع ذلك، لا يمكن للفرز الفيزيائي إزالة الشوائب السائلة والشوائب الشبكية في الكوارتز. لذلك، تُعد التنقية الكيميائية العميقة ضرورية لتحضير كوارتز عالي النقاء.
إن العملية الأساسية للتطهير الكيميائي العميق هي الاستخلاص الحمضي القاعدي، حيث يعتبر الاستخلاص الحمضي المختلط (حمض الهيدروفلوريك كحمض الاستخلاص الأساسي) الطريقة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لوجود شوائب وشوائب سائلة، تتطلب تنقية الكوارتز عالي النقاء استخدام فروق الخواص الحرارية بين رابطة السيليكون والأكسجين عند السطح البيني ورابطة المعدن والأكسجين. ومن خلال التكليس عالي الحرارة المتبوع بالتبريد السريع بالماء، تنفجر الشوائب وتتشقق البلورات عند نقطة تحولها، مما يُحسّن معدل إزالة الشوائب.
نبذة عن شركة Epic Powder Machinery
آلات مسحوق ملحمة شركة رائدة في تصنيع معدات الطحن والتصنيف فائقة الدقة المتطورة، متخصصة في معالجة الكوارتز عالي النقاء. بفضل سنوات خبرتنا الطويلة وتقنياتنا الأوروبية الأساسية، نقدم حلولاً مخصصة لتلبية الاحتياجات المحددة لصناعات مثل الإلكترونيات والكيماويات والمواد. تضمن مطاحننا النفاثة وأجهزة التصنيف المتطورة لدينا نقاءً ودقةً مثاليتين في إنتاج المساحيق، مما يساعد عملائنا على تحقيق جودة وأداء فائقين للمنتجات.
