Innowacyjne technologie uszlachetniania piasków kwarcowych dla przemysłu szklarskiego

Artykuł omawia podstawowe operacje przeróbki i wzbogacania piasków kwarcowych, prowadzące do uzyskania surowców spełniających wymagania przemysłu szklarskiego, z naciskiem na najbardziej zaawansowane, najnowsze zdobycze omawianych technik. Rygorystyczne wymagania odnośnie składu chemicznego i mineralnego oraz uziarnienia piasku kwarcowego powodują konieczność usunięcia tlenków barwiących (Fe2O3, TiO2, niekiedy także innych), minerałów ciężkich i ogniotrwałych, minerałów ilastych, oraz podziarna i nadziarna. Najwyższej jakości surowce uzyskuje się w wyniku następujących operacji: mechanicznego ocierania (usuwanie otoczek żelazistych i ilastych) w układach samoocierających (atrytorach), separacji w klasyfikatorach spiralnych (usuwanie minerałów ciężkich), przesiewania na przesiewaczach wielopokładowych (Derrick), klasyfikacji w hydrocyklonach lub pionowych klasyfikatorach grawitacyjnych (hydrosizers), a także separacji magnetycznej. Ta ostatnia to obecnie najbardziej zaawansowana technologicznie metoda oczyszczania piasku z ziaren minerałów żelazistych i innych – wykazujących właściwości magnetyczne. Umożliwiają to zwłaszcza separatory rolkowe wyposażone w magnesy stałe z udziałem pierwiastków ziem rzadkich. W artykule zaprezentowano również mniej popularne metody uszlachetniania piasku kwarcowego, m.in. za pomocą ultradźwięków oraz na drodze ługowania bakteryjnego.

---

This paper presents basic operations of processing and beneficiation of quartz sand which allow to obtain raw materials that meet the requirements valid in the glass-making industry, with particular focus on the latest developments and the most advanced, innovative technologies employed. The adaptation of strict requirements of chemical and mineral composition as well as the grain-size distribution of quartz sand, results in the need of removal of the undesirable elements, i.e. colouring oxides (Fe2O3, TiO2 and others), heavy, refractory and clay minerals as well as fines and oversize particles. High quality raw materials may be obtained during the following operations: attrition scrubbing (removal of ferruginous and clay coatings) in the attritors, purification in spiral classifiers (removal of heavy minerals), screening on multi-deck screens (Derrick), classification of hydrocyclones or vertical gravitational classifiers (hydrosizers) as well as the magnetic separation. The last is currently the most technologically advanced method of quartz sand purification from ferruginous grains and other particles with magnetic properties. This operation is most frequently performed by permanent rare-earth roll magnetic separators. This article also presents less popular methods of quartz sand beneficiation e.g. with the use of ultrasound or by bacterial leaching.