فرآوري سيليس

علیرضا حسینی

مقدمه

سيليس رايج‌ترين جزء تشكيل دهنده شيشه است. اين ماده تقريباً 70-60 درصد بار انواع شيشه‌هاي مظروف، پنجره، بوروسيليكاتي، فايبرگلاس يا آب شيشه (سيليكات سديم)، را تشكيل مي‌دهد، از اينرو تاثير قابل توجهي بر روي كيفيت شيشه دارد.

براي همه شيشه‌ها، تركيب شيميايي سيليس و مشخصات دانه‌بندي آن جهت توليد شيشه با كيفيت بالا اهميت دارد. سه آلاينده و ناخالصي شيميايي مهم در سيليس معمولاً وجود آهن به صورت Fe₂O₃، آلومينا به صورت Al₂O₃ و تيتانيا به صورت TiO₂ مي‌باشند. اگر به دليل وجود فلدسپار مقدار آلومينا زياد باشد، آلاينده‌هاي ديگري نظير CaO ,Na₂O و K₂O نيز ممكن است وجود داشته باشند. هر يك از اين آلاينده‌هايي كه ذكر گرديد بر روي محصول نهايي تاثير گذار مي باشند. تاثير اين آلايندها بسته به درصد آنها در سيليس ممكن است مفيد يا مضر باشد. براي مثال به طور كلي هر چه ميزان آهن سيليس كمتر باشد مطلوبتر است، ولي براي توليد ظروف كهربايي، آهن به صورت عمدي به بار شيشه اضافه مي‌شود. بنابر‌اين درصورتي كه ميزان آهن سيليس مشکل زا نباشد مقدار آهن بيشتر مي‌تواند سودمند باشد.

وجود ميزان زياد آلومينا در سيليس (به دليل وجود كانيهاي فلدسپار سديک) مي‌تواند در پايين آوردن هزينه بار شيشه كمك كند، به دليل اينكه كه سنگهاي سيليس ارزانتر جايگزين فلدسپار يا سودا اش (كه گرانتر هستند) مي‌شوند. با اين وجود، سيليس با ميزان آلوميناي بيشتر از 8/1تا0/2 درصد را نمي‌توان بدون مخلوط كردن آن با سيليس كم آلومينا‌تر جهت شيشه مظروف مصرف نمود. علاوه بر اين، ميزان Al₂O₃ بيشتر از 3/0 درصد معمولاً براي شيشه پنجره غير قابل قبول است.

صرفنظر از غلظت آلاينده، يكنواخت بودن تركيب شيميايي نيز اهميت بسيار زيادي دارد. براي مثال يك شركت شيشه مظروف توليد كننده بطريهاي كهربايي، با مقادير متغير آهن و آلومينا در سيليس را در نظر بگيريد. پيامد آن بطري هايي با ميزان آهن خيلي زياد و بطريهايي با ميزان آهن خيلي كم خواهد بود. آهن بسيار كم، بر روي رنگ تاثير خواهد گذاشت و آهن بسيار زياد، منجر به ايجاد بطري هاي ترد خواهد شد. با تغيير ميزان آلومينا در بار شيشه ويسكوزيته و دانسيته شيشه تغيير كرده و توليد محصولات سازگار را براي ماشينهاي بطري‌ساز پرسرعت امروزي غير ممكن مي سازد.

علاوه بر تركيب شيميايي سيليس شيشه، نكته كليدي ديگر، عدم وجود كانيهاي سنگين دير‌گداز در سيليس مي‌باشد، اين كانيها عموماً كانيهاي آلومينوسيليكات هستند ولي كانيهاي ديگري همچون كرميت نيز ممكن است وجود داشته باشند. در حاليكه تركيب شيميايي سيليس بر حسب يك دهم يا صدم درصد اندازه گيري مي‌شوند، كاني‌هاي دير‌گداز در سيليس بر حسب تعداد دانه (grain) در يك نمونه با اندازه مشخص، اندازه‌گيري مي‌شود. وجود يك يا دو دانه كرميت در 500 گرم سيليس مي‌تواند سيليس را براي توليد شيشه نا مناسب سازد. اگر يك محصول سيليس يك دانه كاني دير‌گداز در 500 گرم سيليس داشته باشد، كارخانه‌اي با تناژ 350 تن در روز بيشتر از 700000 عيب در روز خواهد داشت و ساختن يك جزء مطلوب از اين سيليس بسيار بعيد به نظر مي‌رسد.

از آنجاييكه سيليس ماده‌اي ارزان است، در يك معدن غير اقتصادي ممكن است قيمت حمل و نقل بيشتر از قيمت خود سيليس شود. لذا ممكن است لازم باشد بجاي فرآوري معدني كه ذخاير آن داراي درجه بالاتر بوده و دورتر است، يك معدن با ذخاير با درجه كمتر را كه به بازار نزديكتر است، فرآوري نمود. فرآوري اغلب مي‌تواند با كسري از هزينه حمل و نقل انجام شود.

·        چشم‌انداز

اين مقاله بسياري از روش هاي فرآوري سيليس كه در كشورهاي غربي براي فرآوري سيليس استفاده مي‌شود را مورد بحث قرار مي‌دهد. اين روش ها شامل فرآوري تر و فرآوري خشك و يا تركيب اين دو فرآوري براي توليد يك محصول قابل قبول مي‌باشد. با اينكه بخش مقدمه اين مقاله تركيب شيميايي متنوع سيليس را مورد بحث قرار داد بايد اين نکته را ذکر نمود که  تكنيكهاي فرآوري، اجزاء شيميايي سيليس را از هم جدا نمي‌كنند بلكه به جاي آن كاني هاي سازنده اين اجزاء را جدا مي‌كنند. كاني هايي كه بايد جدا شوند، ابتدا بايد آزاد شوند. زماني كه آزاد شدند اين امكان وجود دارد كه فرآوري را براي دستيابي به مشخصات سيليس شيشه به كار برد. اگر مقادير قابل توجهي كاني هاي آهن‌دار در داخل سيليس قرار داشته باشد يا زنگ‌زدگي آهن شديدي بر روي قسمت خارجي دانه‌هاي سيليس وجود داشته باشد دستيابي به مشخصات سيليس شيشه امكان‌پذير نمي‌باشد. شكل1 مثال خوبي از سيليس مرغوب و سيليس نامرغوب مي‌باشد. براي بيشتر قسمتها دانه‌هاي مرغوب سيليس، بسيار تميز و بدون ناخالصي هستند. يك آخال (Inclusion) دانه‌ي كوچك روتيل است كه به طور قابل ملاحظه‌اي در سطح آلايندگي سيليس شركت نمي‌كند. سيليس با كيفيت پايين داراي آخالهاي آهن‌دار قابل توجهي در دانه‌هاي متعدد مي‌باشند. به علاوه درصد قابل توجهي از اين دانه‌ها داراي زنگ مي‌باشند. توجه نماييد كه سطوح اين دانه‌ها بسيار نا‌منظم هستند كه حتي جداسازي زنگ هاي سطحي را با استفاده از اسكرابر سايشي دشوارتر مي‌سازند.

شكل1 مقايسه دانه‌هاي سيليس

توصيف فرايند

• ·        شستشو

شستشو ساده‌ترين و كم‌هزينه‌ترين روش تميز نمودن سيليس است. در برخي از ذخائر كانسار كه بسيار خالص و فاقد كانيهاي سنگين و داراي مقاديري گل و لجن و بدون زنگهاي سطحي هستند، شستشو براي توليد محصول با درجه قابل قبول، كافي است.

در اين فرايند عموماً آب از طريق پمپ كردن به يك سيكلون براي نرمه‌گيري سيليس اضافه مي‌شود. حركت اين دوغاب كه از پمپ و خطوط لوله مي‌گذرد براي سست كردن اتصال مقادير كم ذرات ريز يا خاك رس كه در بدنه كاني وجود دارد، كافيست. زماني كه اين ذرات ريز يا خاك رس از سيليس آزاد گرديد، مي‌توان آنها را جدا نمود.

• ·        سايش سطحي

زماني كه خاك رس و لجن‌ها محكمتر به دانه‌هاي سيليس چسبيده باشند يا ذرات رس از نظر اندازه مشابه دانه‌هاي سيليس باشند، سيليس وارد يك واحد سايش سطحي مشابه آنچه در شكل 2 نشان داده شده است، مي‌شود.

شكل 2 اسكرابر سايشي floatex^Ò

براي سايش سطحي صحيح درصد ذرات جامد در دوغاب بايد در محدوده 75-72 درصد باشد. در اين محتوي تماس ذره به ذره خوبي وجود دارد و ويسكوزيته به اندازه كافي پايين است تا اجازه دهد اين دوغاب بطور آزادانه در تانك سايش سطحي حركت كند. زماني كه درصد جامدات كمتر از 72 درصد باشد، مقدار كافي آب در دوغاب وجود دارد تا اجازه دهد اين ذرات از هم جدا بمانند و از تماس لازم ذره به ذره مورد نياز براي سايش ذرات رس از سطوح، جلوگيري مي‌كند. زماني كه درصد ذرات جامد بيشتراز 75 درصد باشد، دوغاب بسيار ويسكوز مي‌شود و پره‌ها قادر نيستند تا دوغاب را حركت دهند. زماني كه اين دوغاب به اندازه كافي حركت نكند، تماس ذره به ذره امكان ندارد.

به منظور فرآوري اين دوغاب با درصد ذرات جامد زياد بر يك مبناي سازگار، سيستم انتقال قدرت بكار برده شده بسيار اهميت دارد. بهترين راه حل ماشيني با نيروي محركه دنده است همانگونه كه در شكل 3 نشان داده شده است. اگر چه سيستم هاي كمربند V زماني كه واحدها نو باشند به خوبي كار مي‌كنند، زماني كه فرسوده شوند و بطور صحيح نگهداري نشوند، لغزش روي مي‌دهد و پروانه به علت مقاومت درصد جامدات بيش ازحد،  نخواهد چرخيد. در اين زمان اپراتورها تمايل دارند براي پايين آوردن درصد ذرات جامد مقداري آب اضافه كنند و اين نوع اسكرابينگ موثر نخواهد بود.

زمان هاي سايش سطحي تقريبا 5 دقيقه هستند. با اين وجود، زمان سايش واقعي بسته به مقدار و نوع ماده‌اي كه بايد آزاد شود، تغيير مي‌كند. مراحل سايش سطحي همچنين ممكن است شامل بيش از يك مرحله سايش سطحي باشند. زماني كه ميزان رس قابل ملاحظه باشد، 2 يا 3 بار سايش سطحي كوتاهتر با مراحل نرمه‌گيري بين آنها موثر‌تر از يك زمان سايش طولاني مي‌باشد. زماني كه ذرات رس آزاد گرديدند اين ذرات رس به عنوان روانساز بين دانه‌هاي سيليس عمل مي‌كنند و بنابراين از موثر بودن سايش مي‌كاهند. با جداسازي نرمه‌هاي ذرات رس آزاد شده  و سپس افزودن يك مرحله سايش ديگر، اين مدار سايش موثرتر مي‌شود.

علاوه بر موارد فوق تعداد سلولهاي سايش سطحي در اين مدار نيز مهم است. اگر چه يك سلول ممكن است حجم كافي براي برآورده ساختن زمان ماندگي لازم داشته باشد، يك سلول به طور قابل ملاحظه‌اي منجر به كوتاهتر شدن مدار مواد خوراك مي‌گردد. اگر زمان ماندگي متوسط ذرات 5 دقيقه باشد، ممكن است ذراتي باشند كه فقط زمان ماندگي 2 دقيقه و ساير ذرات زمان ماندگي10-8 دقيقه داشته باشند. و اين اهميت دارد كه براي تامين زمان ماندگي مورد نياز از حداقل 2 سلول سايش سطحي استفاده شود. استفاده از 3 يا 4 سلول جايي كه امكان دارد مرجح است. هزينه سرمايه‌گذاري بواسطه زمان ماندگي لازم و سرعت خوراك بطور گسترده متغير است. به هر‌حال سرعتهاي خوراك بالاتر هزينه سرمايه‌گذاري كمتري به ازاي هر تن نسبت به سرعتهاي خوراك پايين‌تردارد، محدوده هزينه‌هاي 2000-1000 دلار بر تن بر ساعت معمول هستند.

·        نرمه‌گيري

طبق تعريف در مورد سيليس، نرمه‌گيري فرآيندي است كه مواد زير 100 ميكرون را جدا مي‌سازد. اين نرمه‌ها از نوع كاني‌هاي رسي يا سيليس بسيار ريز هستند كه براي فرآيند ساخت شيشه مضر مي‌باشند. اگر چه روش هاي بسيار متفاوتي براي نرمه‌گيري وجود دارد در صنعت تنها از دو روش استفاده مي‌شود : سيكلون ها و هيدروسايزرها، بايد توجه نمود كه برخي از واحدهاي فرآوري قديمي ممكن است هنوز داراي كلاسيفايرهاي اسكرو باشند ولي بدليل هزينه سرمايه‌گذاري و نگهداري بالا در طرح هاي جديد استفاده نمي‌شوند.

·        سيكلونها

هزينه سيكلونها كم بوده و در جداسازي نرمه هاي زير 100 ميكرون سيليس زماني كه از 3 درصد تجاوز نكند موثر مي‌باشند. سيكلونها در جداسازي بيشتر نرمه‌ها موثر هستند اما  همانگونه كه جريان پاريز معمولاً حاوي 30 تا 40 درصد آب است برخي نرمه‌هاي رس در جريان پاريز باقي مي‌مانند. معمولا سيكلون ها 80 تا 90 درصد مواد زير 100 ميكرون خوراك را جدا مي‌سازد.با انجام سيكلون هاي متعدد، مقادير باقيمانده نرمه در محصول پاريز كاهش مي يابد.

• هيدروسايزرها

براي خوراك هايي كه بيش از 4 تا 5 درصد مواد زير 100 ميكرون دارند يا زماني كه نياز است تا همه يا قسمتي از مواد زير 150 ميكرون جدا شود، بهترين وسيله هيدروسايزري نظير شكل 3 مي‌باشد.

شكل 3 تصوير هيدروسايزر FLOATEX^Ò density separator در يك واحد فرآوري سيليس

براي همه هيدروسايزرها اصل كلي عملكرد مشابه است، اما برخي از آنها سيستم هاي كنترل يا سيستم توزيع آب بهتري دارند. شكل 4 در زير برشي از اين هيدروسايزر را نشان مي‌دهد.

 شكل 4 دياگرامي از هيدروسايزر  FLOATEX^Ò density separator

هيدروسايزر يك وسيله ته‌نشيني غير آزاد است. هيدروسايزر جرياني از آب را كه از ته آن وارد مي شود براي بسط دوغاب سيليس به يك حالت تعليق، بكار مي‌گيرد. در اين حالت معلق، دانه‌هاي سيليس به طريقي طبقه‌بندي مي‌شوند كه دانه‌هاي درشت‌تر در ته پراكنده مي‌شوند، كه در آنجا دانه‌هاي سيليس نسبت به يكديگر نزديكتر هستند و سرعت جريان آب بين آنها بيشتر است. ذرات ريز‌تر در سطوح بالاتر پراكنده مي‌شوند، جايي كه در حالت تعليق آزادتري هستند و بنابراين سرعت جريان آب بين آنها كم است. اساس عملكرد هيدروسايزر در شكل 5 نشان داده شده است.

شكل 5 اساس عملكرد يك ته‌نشيني غير آزاد

هيدروسايزرها در ناحيه تعليق خود مجهز به يك حسگر فشار هستند تا مشخص كننده وزن مخصوص باشند. براي هر جريان رو به بالاي از قبل تنظيم شده آب، وزن مخصوص نشاني از اندازه متوسط ذرات سيليس بالاي موقعيت حسگر مي‌باشد و بنابراين مي‌تواند در سيگنالي متغير،  جهت عمل‌كردن يك شير كنترل براي تخليه مواد درشت در ته هيدروسايزر، استفاده گردد.

در مقايسه با يك سيكلون، هيدروسايزر كارايي جداسازي بيشتري دارد. که به دليل شيوه عملكرد و نحوه افزايش آب تميز به ناحيه تعليقدر هيدرو سايزر مي باشد. پيامد آن وجود ذرات ريز كمتر در سيليس و يكنواختي بيشتر اين ذرات ريز خواهد بود. اگر لازم است تا سيليس خشك شود بايد اين ذرات ريز قبل از خشك‌كردن جدا گردد. از آنجاييكه نرمه‌ها سطح تماس بيشتري دارند، درصرفه‌جويي ميزان سوخت در عملكرد خشک کن نيز موثر است. به علاوه با ذرات ريز كمتر، غبار كمتري وجود دارد كه باعث پايين آوردن تماس كارگر با غبار سيليس شده و همچنين تعمير و نگهداري سيستم غبارگير را كاهش مي‌دهد.

هزينه سرمايه‌گذاري با سرعت خوراك متغير است ولي محدوده معمولي بين 1000 تا 2000 دلار بر تن بر ساعت مي باشد كه هزينه كمتر مربوط به سرعتهاي خوراك بيشتر مي باشد.

• دانه‌بندي

دانه‌بندي سيليس جهت ساخت شيشه با كيفيت بالا بسيار اهميت دارد. دانه‌بندي بايد از دو جنبه مورد بحث قرار گيرد. يكي توانايي دانه‌بندي كاني نزديك 5/0 ميليمتر و ديگري جلوگيري از ورود دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه بالاي 1 ميليمتر به محصول مي‌باشد.

دانه‌بندي به منظور توليد سيليس با اندازه كمتراز 5/0 ميليمتر نوعاً به وسيله يك سرند يا هيدروسايزر انجام مي‌شود. در
15-10 سال اخير مقدار مواد مجاز بالاي 5/0 ميليمتر به مقدار زيادي كاهش يافته است. در دهه 1980 براي توليد كنندگان شيشه غير عادي نبود كه مقدار مواد مجاز بالاي 5/0 ميليمتر براي مشخصات سيليس شيشه، 5 درصد وزني باشد. و امروزه اين مقدار مواد بالاي 5/0 ميليمتر به سمت صفر ميل مي‌كند همراه با  مشخصاتي كه هم اكنون با حدود سرند 4/0 ميليمتر پيشنهاد مي‌گردد.

مقدار مواد درشت كمتر به توليد كنندگان شيشه اجازه مي‌دهد تا كوره‌ها را در دماهاي پايين‌تري بكار گيرند و سطوح توليد بالا (تناژ بالا) حفظ گردد. دماي پايين‌تر كوره نه تنها در مصرف سوخت صرفه‌جويي مي‌كند بلكه در عمر و نگهداري كوره نيز موثر است.

جنبه ديگر دانه‌بندي، مقدار دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه مي‌باشد، كه معمولاً به صورت دانه‌هاي بيشتر از 1 ميلي متر اندازه‌گيري مي‌شود و محدود به چند دانه در كيلو‌گرم مي‌باشد. اين دانه‌ها معمولاً براي ذوب‌شدن درشت هستند و باعث پيدايش عيب در شيشه مي‌شوند. همانند كانيهاي ديرگداز كه قبلا به آنها اشاره گرديد وجود چند دانه در يك كيلو‌گرم باعث پيدايش هزاران عيب در روز خواهد شد و مي‌تواند به طور قابل ملاحظه‌اي بر هزينه توليد شيشه تاثير گذارد.

·        سرندها

براي تهيه ذرات زير 5/ 0 ميليمتر معمولا از سرندهايي با فركانس بالا كه به وسيله شركتهايي نظير Derick يا Rotex ارائه مي‌گردد استفاده مي‌شود. آخرين پيشرفتها، سرندهايي با ظرفيت بالا هستند كه مي‌توانند 250 تن بر ساعت را با يك سرند دانه‌بندي كنند. اين سرندهاي پر‌ظرفيت چندين طبقه سرند را در يك ماشين واحد به كار مي‌گيرند. اين سيستم از يك سيستم توزيع خوراك استفاده مي‌كند كه همزمان همه طبقه‌هاي سرند را به طور مساوي تغذيه مي‌كند. شكل 6 تصويري از سرندي كه به وسيله Derick  ساخته شده است را براي اين كاربرد، نشان مي‌دهد.

شكل 6 استاك سايزر Derick^Ò

سرندها طوري سايزبندي مي‌شوند تا هر دو محصول اندازه بالا و اندازه كوچك را به خوبي توليد كنند. براي مثال اگر هدف توليدي با 100 درصد زير 5/0 ميليمتر باشد، مواد زير اين سرند اين هدف را برآورده خواهند ساخت. با اين وجود مواد روي سرند نيز حاوي مقداري زير 5/0- ميليمتر خواهد بود. يك توزيع اندازه نمونه محصولات و خوراك در جدول 1 نشان داده شده است.

در مدل هايي كه خشك‌كردن هم دارند، سرند‌كردن اغلب بعد از خشك كردن انجام مي‌گيرد به دليل اينكه اين نوع سرند‌كردن زماني كه به صورت خشك باشد بهينه تر است. با اين وجود اگر درصد مواد بالاي 5/0+ ميليمتر در بدنه كاني بالا باشد، سرند‌كردن تر، براي حذف حداكثر ذرات درشت قبل از خشك‌كردن، ترجيح دارد. اين روش در هزينه خشك‌كردن صرفه‌جويي مي‌كند و اجازه سرعت هاي توليد بالاتر محصول نهايي از دراير را مي‌دهد. هزينه سرمايه‌گذاري نوعي براي يك سرند از 1000 تا 2000 دلار بر تن بر ساعت متغير است.

• هيدروسايزر

علاوه بر سرند كردن، جداسازي ذرات 5/0 ميليمتر همچنين به وسيله هيدروسايزري نظير FLOATEX^Ò density separator كه قبلا مورد بحث قرار گرفت، قابل انجام است. اين واحدها از آنجاييكه ظرفيت آنها براي فضاي مساوي از سرندها بالاتر است، مزايايي نسبت به آنها دارند. هيدروسايزرها از آنجايي كه اندازه برش با تغيير در نقطه تنظيم حسگر، تغيير مي‌كند در مقايسه با تغيير لازم توري سرندها، انعطاف پذيري بيشتري در دانه‌بندي دارند. يك توزيع دانه بندي نمونه در جدول 2 نشان داده شده است.

هزينه سرمايه‌گذاري نوعي به ازاي هر تن براي هيدروسايزري نظير FLOATEX^Ò density separator با سرعت خوراك متغير و در محدوده 500 تا 1000 دلار بر تن بر ساعت متغير است كه هزينه كمتر مربوط به سرعتهاي خوراك بيشتر است.

• ·        جداسازي از طريق اختلاف وزن‌مخصوص

جداسازي از طريق اختلاف وزن مخصوص براي سيليس شيشه، محدود به كلاسيفاير‌هاي[1] حلزوني است. به دليل آنكه ديگر فرآيندهاي جداسازي وزن مخصوص نظير جداسازي هاي از طريق وزن مخصوصِ تشديد يافته، براي كار بسيار گران هستند يا فرآيندهايي نظير ميزهاي تكان دهنده كه براي سيليس شيشه بسيار كم ظرفيت هستند، از نظر هزينه مقرون به صرفه نيستند.

كلاسيفايرهاي حلزوني قادر به جداسازي ذرات كاني هاي سنگين از سيليس شيشه و پايين آوردن محتوي آهن آن مي‌باشند. براي يك جداسازي به اختلاف وزن مخصوصي بزرگتر از 5/0 تا 1 واحد مورد نياز است. جدول 3 وزن مخصوص كاني هاي متداول همراه سيليس شيشه را نشان مي‌دهد.

جدول فوق نشان مي‌دهد كه كاني هاي سنگين حاوي آهن، وزن هاي مخصوصي دارند كه به طور قابل ملاحظه‌اي بزرگتر از وزن مخصوص سيليس 65/2 مي‌باشد. بنابراين، اين گروه با استفاده از كلاسيفايرهاي حلزوني قابل جداسازي هستند. دو كاني آخري كه به نام سيليكاتهاي‌آلومينيوم معروف هستند وزنهاي مخصوصي دارند كه تنها 55/0 واحد بزرگتر از وزن مخصوص سيليس است. اگر چه كه اين اختلاف به اندازه كافي براي كارايي كلاسيفايرهاي حلزوني قابل انجام است، ولي درمحدوده حداقل اختلاف مورد نياز قرار دارد. بنابراين كارايي به ويژه اگر محدوده اندازه وسيع باشد، پايين است.

همچنين از آنجايي كه اين كاني هاي آلومينوسيليكات، كاني هاي سنگين ديرگدازي هستند براي توليد شيشه، تلرانس اين كانيها صفر است. تنها 1 تا 2 دانه در يك كيلو سيليس، بيشتر از محدوده مجاز خواهد بود. اين ذرات ازمشكلترين مواد براي جداسازي به وسيله كلاسيفايرهاي حلزوني هستند. با اين وجود روشهايي وجود دارد كه جهت كمك به حذف ذرات درشت دانه‌هاي آلومينو‌سيليكات بكار گرفته مي شود که مورد بحث قرار خواهند گرفت. كلاسيفايرهاي حلزوني به صورت جداسازهايي با فيملهاي جاري(Flowing Film)  در نظر گرفته مي‌شوند و بدين طريق نيروهاي بكاربرده شده باعث مي‌شود كه ذرات با وزن مخصوص كمتر به طرف قسمت خارجي كلاسيفاير حلزوني كشيده شوند. ذرات سنگينتر تمايل دارند تا در قسمت داخلي حلزونيها نظير شكل 7، بمانند.

شكل 7 . تصوير فرآوري سيليس با كلاسيفاير حلزوني CARPCO^Ò Model LC3700

به علاوه (مطابق شكل 8) با افزايش فاصله از سطح كلاسيفاير حلزوني، نيروها هم افزايش مي‌يابد.

شكل 8. نيروهاي اعمال شده بر ذرات با اندازه‌هاي مختلف در يك كلاسيفاير حلزوني

شكل 8 نشان مي‌دهد كه ذرات بزرگتر به وسيله نيروهاي بزرگتر و ذرات كوچك‌تر به وسيله نيروهاي كوچك‌تر ، تحت تاثير قرار مي‌گيرند. براي بيشتر قسمتها به دليل اينكه كانيهاي سنگين اندازه ريزتري از ذرات سيليس دارند، اين مورد كارايي جداسازي سيليس شيشه را بهبود مي‌بخشد. بر روي اين ذرات ريزتر كانيهاي سنگين نيروهاي كوچكتري اثر مي‌گذارد و بنابراين تمايل دارند تا نزديكتر به قسمت داخل مسير دوران بمانند، ذرات سيليس درشت‌تر نيروهاي بزرگتري دارند و به سمت ناحيه بيروني كلاسيفاير حلزوني حركت مي‌كنند.

جداسازي كانيهاي سنگين ديرگداز به دليل اينكه اين كانيها درشت‌تر بوده و وزنهاي مخصوصي نزديكتر به سيليس دارنددشوار مي‌باشد. نوعاً كلاسيفاير هاي حلزوني به تنهايي نتايج قابل قبولي نمي‌دهند، مگر اينكه سيليس قبل از كلاسيفاير حلزوني  پيش طبقه‌بندي شده باشد. يك محدوده باريك اندازه ذرات كارايي جداسازي را افزايش مي‌دهد. اگر اين پيش طبقه‌بندي با يك هيدروسايزر انجام گيرد مزاياي ديگري نيز دارد. واحد FLOATEX^Ò  نه تنها جداسازي بر اساس اندازه انجام مي‌دهد بلكه بر اساس وزن مخصوص نيز جداسازي را انجام مي‌دهد. بنابراين برخي از اين كاني هاي ديرگداز درشت به سمت جريان فاضلاب حركت مي‌كنند (جريان پاريز 5/0+) و لازم است به وسيله كلاسيفاير حلزوني جدا گردند.

هزينه سرمايه‌گذاري براي كلاسيفايرهاي حلزوني كم بوده و معمولاً در حدود 1000 دلار بر تن بر ساعت مي‌باشد.

عملكرد نوعي كلاسيفايرهاي حلزوني براي سيليس در در جدول 4 نشان داده شده است.

اين داده‌ها نشان مي‌دهند كه دو مرحله عبور از كلاسيفاير حلزوني، ميزان آهن را به حد قابل قبول كاهش مي‌دهد. در آمريكا اين مواد خوراك خشك شده و سپس براي دستيابي به آهن نهايي 025/0 درصد به واحد جداسازي مغناطيسي منتقل مي‌شود. بدون وجود جداساز حلزوني بهترين آهن قابل دستيابي با جداساز مغناطيسي 032/0 درصد مي‌بود.

• ·        شناورسازي

فرآيند شناورسازي در اصل براي جداسازي كاني هاي سنگين حاوي آهن در سيليس شيشه استفاده مي‌شود. اين كاني ها معمولاً از همان نوع كاني هاي حاوي آهني هستند كه در بخش وزن مخصوص توصيف گرديد. از شناورسازي گاهي براي جداسازي ميكا هم مي‌توان استفاده نمود.

براي جداسازي كانيهاي سنگين حاوي آهن از سيليس آنرا با يك اسيد چرب آماده سازي مي كنند (درصد جامد زياد مي باشد). در اين فرآيند pH معمولاً در محدوده 2 تا 3 و  درصد جامد بين 70 تا 72 و سرعت افزايش اسيد چرب# 0/1بر تن مي‌باشد. اسيدهاي چرب به وسيله شركت هايي نظير Cytec تامين مي‌شود و براي هر كاني به صورت ويژه سفارش داده مي‌شوند و اغلب حاوي كف‌سازها و ديگر مواد شيميايي مناسب مي باشند كه كارايي را افزايش مي‌دهند، مي‌باشند.

بعد از آماده سازي، خوراك به يك سري از سلولهاي شناورسازي وارد مي‌شود. براي جلوگيري از كوچك شدن مدار معمولاً
4 تا 6 سلول به صورت سري قرار دارند. زمان شناورسازي معمولاً كمتراز 5 دقيقه است.

سلولهاي نوعي در صنعت سيليس در  محدوده 3 تا 8 متر مكعب مي‌باشند. هزينه سرمايه‌گذاري براي يك مدار شناورسازي از 6000 تا 8000 دلار بر تن بر ساعت متغير است. هزينه عملكرد براي معرفهاي شناورسازي تقريباً 00/1 تا 25/1 دلار بر تن و مصرف برق همراه با مرحله مساعد سازي برابر 10 كيلو وات بر تن مي باشد.

• ·        خشك‌كردن

سيليس شيشه در آمريكاي شمالي در طرحهاي فرآوري سيليس قبل از بارگيري به مقصد كارخانجات سازنده شيشه خشك مي‌شود. مزيت سيليس خشك شده براي توليد كننده شيشه، توانايي بهتر براي اندازه‌گيري صحيح تركيب بچ، مشخصات بهتر جاري‌شدن و مخلوط شدن بهتر اجزاء بچ مي‌باشد. با اين وجود،  هزينه خشك‌كردن شيشه هم براي توليد كنندگان سيليس بوجود مي‌آيد. گرانترين عمليات واحد در كارخانه فرآوري سيليس خشك كردن مي‌باشد. با توجه به اينكه هزينه سوخت رو به افزايش است و در نتيجه باعث سنگين تر شدن هزينه فرآوري نيز مي‌شود.

هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري نوعي به ازاء هر تن در ساعت براي خشك كن با بستر سيال در محدوده 4000 تا 6000 دلار بر تن بر ساعت است.

• ·        جدايش مغناطيسي

جداسازي مغناطيسي در 10-15 سال اخير به طور قابل ملاحظه‌اي تغيير نموده است. تا قبل از اين در واحدهاي فرآوري سيليس براي جداسازي كانيهاي حاوي آهن از الكترومگنت ها استفاده مي‌شد. ولي امروزه در صنعت بيشتر از مگنتهاي رولي خاكهاي نادر[2] استفاده مي‌شود.

زماني كه اين مگنت ها براي اولين بار معرفي شدند، مشكلاتي همراه آنها وجود داشت كه شامل سرعت توليد پايين، نياز به دماي پايين سيليس و هزينه زياد بود. با اين وجود امروزه مگنت هاي خاكهاي نادر به مقدار زيادي بهبود يافته‌اند. دماهاي مجاز بالاي ˚C120، همراه با ابزار دقيق مناسب براي توقف (در صورت تجاوز دما از مقدار حداكثر مجاز) مي‌باشد. هزينه‌ها هم به طور قابل ملاحظه‌اي كاسته شده و هزينه سرمايه‌گذاري براي مگنت هاي خاكهاي نادر كمتر از نصف هزينه سرمايه‌گذاري براي الكترومگنتهاي قديمي است. شكل 9 نمايي نزديك از جدايش واقعي به وسيله مگنت خاكهاي نادر و يك واحد سه مرحله‌اي INPROSYS^® را كه براي صنعت سيليس شيشه طراحي شده است، نشان مي دهد.

 شكل 9. مگنت خاك نادر INPROSYS^® و واحد سه مرحله اي

سرعت هاي توليد به ازاي هر متر پهناي ناحيه جداكننده به واسطه افزايش قطر رول افزايش يافته است. قطر مگنت هاي اوليه 75 ميليمتر بود و تا اخير قطر 100 ميليمتر استاندار بود. سرعت هاي توليد در سيليس شيشه، بسته به خلوص خوراك و محصول مورد نظر نهايي، از مرتبه 3 تا 7 تن بر ساعت به ازاي يك متر مي‌باشند. مگنتهاي رولي خاكهاي نادر هم اكنون قطرهايي در حد 150 و 300 ميليمتر دارند و سرعتهاي توليد 2 تا 4 برابر رول مگنت با قطر 100 ميليمتر دارند.

معمولاً جداكننده‌هاي مغناطيسي رولي خاكهاي نادر به صورت سيستمهاي دو يا سه بار عبور آرايش مي‌يابند كه بخش غير مغناطيسي از مرحله اول جهت عبور مجدد به دومين رول و بعد سومين رول منتقل مي‌شود. در برخي موارد براي دستيابي به نتايج مورد نظر، چهار بار عبور لازم است. با اين وجود بيشتر همه كانيها در دو مرحله اول جدا مي‌شوند و عبورهاي بعدي فقط اگر زماني كه كيفيت كاني مستلزم فرآوري بيشتر تا برآورده شدن مشخصات مورد نظر باشد، لازم هستند. مثالهاي متعددي از نتايج جداكننده‌هاي مغناطيسي در جدول 5 نشان داده شده است.

اين جدول نشان مي‌دهد با كاهش كيفيت خوراك براي نمونه USA، محتوي آهن هم كاهش يافته است. اين خوراك همان است كه در مثال مربوط به داده هاي كلاسيفاير حلزوني آمده است. براي داده‌هاي اروپايي، افزايش سرعت خوراك منجر به محتوي آهن بيشتر و حتي در 5/0 تن بر ساعت ميزان آهن در داخل محدوده مطلوب، و كمتر از 018/0 مي‌باشد. هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري نوعي براي مگنت هاي رولي خاك هاي نادر بين 6000 تا 10000 دلار بر تن بر ساعت مي‌باشد.

• ·        جدايش تريبوالكتريك

صرفنظر از جديد يا قديمي بودن از جدايش تريبو‌الكتريك از اواسط دهه 1940 به طريق صنعتي بهره‌برداري شده است. با اين وجود تا اخيراً فقط به وسيله يك يا دو شركت در صنعت نمك استفاده شده است. جدايش تريبو‌الكتريك زماني حاصل مي‌شود كه يك كاني الكتروني را از كاني ديگري بدست مي‌آورد.  زماني كه اين اتفاق روي مي‌دهد، كانيي كه الكترون بدست آورده است بار منفي پيدا مي‌كند و كانيي كه الكترون از دست داده بار مثبت پيدا مي‌كند. زماني كه اين كانيها بين الكترودهايي با بار مخالف سقوط كنند كاني با بار منفي به سمت الكترود مثبت و كاني با بار مثبت به سمت الكترود منفي جذب شده و جداسازي روي مي‌دهد. شكل 10 يك جداساز T-Stat ساخت شركت Outokumpu را نشان مي‌دهد.

شكل 10. جداساز T-Stat

براي صنعت سيليس از جدايش تريبوالكتريك جهت جداسازي فلدسپار از كوارتز استفاده مي‌شود. سابقاً اين جداسازي به وسيله شناورسازي انجام مي‌گرفت. در مرحله مساعد‌سازي قبل از شناور‌سازي از اسيد هيدروفلوريك براي فعالسازي فلدسپار و غيرفعال نمودن (depress) كوارتز استفاده مي‌شود. از آمين براي شناور سازي فلدسپار از كوارتز استفاده مي‌شود.

اگر چه از اين فرايند به طور گسترده استفاده مي‌شود ولي ايده‌ال نيست. فاكتورهاي زيادي نظير : كيفيت آب، درصد فلدسپار در خوراك، سرعت خوراك و توزيع دانه‌بندي وجود دارد كه بر روي كارايي جداسازي فلدسپار تاثير دارند. با تغيير اين متغير‌ها مقدار فلدسپار باقيمانده در كوارتز و بنابراين ميزان Al₂O₃ تغيير مي‌كند. همانگونه كه در مقدمه بحث گرديد تغيير در ميزان Al₂O₃ بار شيشه منجر به تغيير در دانسيته و ويسكوزيته شيشه شده كه فرايندهاي بعدي را تحت تاثير قرار مي‌دهد.

علاوه بر اين بايد توجه نمود كه اسيد هيدروفلوريك از نظر محيط زيست نا مساعد است. به اين دليل كه HF به آب اضافه مي‌شود كل مدار واحد با HF آلوده شده و تخليه آب حاوي HF از واحد فراوري سيليس از لحاظ زيست محيطي قابل پذيرش نيست.

با فرايند جداسازي تريبوالكتريك، باز هم به HF نياز است، با اين وجود از آنجاييكه اين فرايند يك فرايند خشك مي‌باشد، HF را بهتر مي‌توان كنترل نمود. در فرايند تريبوالكتريك HF دودكننده به مواد خوراك خشك و داغ
(100-120 درجه) در يك ميكسر دوار اضافه مي‌شود. همانطور كه مواد خوراك در حضور HF مخلوط مي‌گردد الكترونها از فلدسپار به كوارتز منتقل مي‌شوند. اين فلدسپار بار مثبت و كوارتز بار منفي پيدا مي‌كند. زماني كه اين مواد بين الكترودهاي بسيار باردار (50+ و 60-كيلوولت) وارد شود كوارتز به سمت الكترود مثبت و فلدسپار به سمت الكترود منفي جذب مي‌شود.

در مقايسه با فرآيند شناورسازي اين HF را بسيار آسانتر مي‌توان كنترل نمود. هر گونه HF اضافي از ميكسر دوار به يك تصفيه ساز تر منتقل مي‌شود. اين تصفيه‌كننده‌ها كه  به صورت تجارتي موجود هستند تنها مقدار آب كمي را براي تصفيه دودهاي عاري از هواي HF بكار مي‌گيرند. اين تصفيه كننده‌ها، كارايي بيشتر از 99 درصد دارند و تنها 4 ليتر بر دقيقه آب مصرف مي‌كنند. اين آب مملو از HF خروجي از تصفيه‌كننده به سيستمي منتقل مي‌گردد كه آب را تا غلظت 10 تا 12 قسمت در ميليون يون فلورايد تميز مي‌كند و توليد فيلتر كيك CaF مي‌كند كه مي‌توان آنرا در زير زمين مدفون ساخت.

علاوه بر بهبود يافتن جنبه‌هاي محيط زيستي، اين فرايند بدليل اينكه تاثيري از تغيير كيفيت آب فرآيند وجود ندارد، پايدارتر مي‌باشد. به علاوه تغيير در محتوي فلدسپار يا توزيع دانه‌بندي تاثير زيادي به اندازه فرآيند شناور‌سازي ندارند به دليل اينكه از آمين (زهكش) استفاده نمي‌شود تا براي منعكس ساختن اين تغييرات تنظيم شود.

جدول 6 نتيجه نمونه‌اي از جداسازي كوارتز- فلدسپار را كه با استفاده از جداساز T-Stat انجام شده است، نشان مي‌دهد. بازگرداني محصول متوسط، بازيافت را افزايش مي‌دهد. اگرچه كه اين محصولات مشخصات مورد نياز مشتري را برآورده خواهد ساخت، يك مرحله تميزسازي اضافي، درجه محصولات را افزايش مي‌دهد.

• ·        آسياب كردن/ طبقه‌بندي به وسيله هوا

در صنعت سيليس از آسياب كردن به طور گسترده براي توليد سيليس نرم جهت صنعت نساجي الياف شيشه، استفاده مي‌شود. براي صنعت نساجي الياف شيشه يكنواختي تركيب شيميايي همراه با توزيع دانه‌بندي سيليس به اهميت ديگر محصولات شيشه‌اي است. يك آسياب نوعي با نام kW375 در شكل 11 نشان داده شده است.

شكل 11 يك آسياب نوعي

براي توزيع دانه‌بندي اين اهميت دارد كه سيليس آسياب شده عاري از هر گونه دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه باشد و اينكه نرمه‌هاي بي نهايت ريز تا حدي كه ممكن است كم باشند. معمولاً صنعت نساجي الياف شيشه از محصولي استفاده مي‌كند كه يا 95 درصد آن از مش 75- ميكرون عبور كند يا 95 درصد آن از مش 45 ميكرون عبور كند. براي اين اندازه‌ها، درشت‌تر از اندازه به صورت ذرات درشت‌تر از 250 ميكرون و ذرات بينهايت ريز كمتر از 5 ميكرون تعريف مي‌شود هر دو اين محصولات منجر به توليد سنگهاي سيليس ذوب نشده و شكستن ليف در طي فرايند كشيدن شيشه مي‌شوند. اگر چه واضح است كه چرا ذوب شدن ذرات درشت‌تر از اندازه دشوار است، عدم امكان ذوب شدن نرمه‌ها، صحيح به نظر نمي‌رسد. در اين مورد، زماني كه مقادير اضافي نرمه وجود دارد، اين نرمه‌ها تمايل به متراكم شدن داشته و با عوامل گدازآور مخلوط نمي‌شوند. بنابراين اين ذرات متراكم ذوب نمي‌شوند. براي حفظ يك توزيع دانه‌بندي يكنواخت، عاري از دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه بودن و درصد كم نرمه‌هاي بينهايت ريز، از آسيابها با طبقه‌بندي به وسيله هوا با كارايي بالا، نظير شكل 12 كه توليد شركت Progressive Industries مي‌باشد، استفاده مي‌شود. درزبندي منحصر بفرد و پتنت شده آن مانع از وارد شدن ذرات درشت‌تر از اندازه به محصول مي‌شوند. و روتور پرسرعت همراه با شستشوي ثانويه با هوا مانع از برگشت ذرات محصول به آسياب براي آسياب شدن بيشتر و توليد نرمه‌هاي بي نهايت ريز مي‌شوند.

به دليل اهميت سازگاري شيميايي، استفاده از بستر سايش فلينت طبيعي و آستري در طي 10 سال گذشته رو به انحطاط رفته است. از اين محصولات طبيعي در دهه‌هاي بسياري استفاده مي‌شد ولي به دليل زوال كيفيت محصول و تقاضا براي محصول سيليس بهتر، با مواد سراميكي با آلوميناي زياد جايگزين شده‌اند.

اين محصولات مهندسي به طور قابل ملاحظه‌اي به ازاي هر كيلو پرهزينه‌تر از مواد طبيعي بوده ولي به دليل مشخصات سايش بهتر، به ازاي هر تن سيليس داراي هزينه كمتري مي‌باشند. آسترهاي سراميكي 20 درصد ضخامت فلينت طبيعي داشته ولي عمر 5 برابر دارند. همانند اهميت ساييدگي، به دليل اينكه اين آستري‌ها زياد ضخيم نيستند، اجازه پر شدن حجم بيشتري از آسياب با بستر را داده و بنابراين اجازه سرعت هاي توليد بيشتري را مي‌دهند.

• ·        طراحي واحدهاي صنعتي فرآوري سيليس

در بخش قبل اين مقاله عمليات واحدي كه در يك طرح فرآوري سيليس استفاده مي شود، بحث گرديد. اين عمليات واحد براي دستيابي به محصول نهايي مورد نظر بر اساس كيفيت كانسار اوليه، را با تركيبهاي مختلفي مي توان بكار برد.

نمودارهاي جريان زير دو پروژه جديد شركت Outokumpu مي باشد كه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

• ·        طراحي واحد صنعتي A 

در اولين طرح كه در شكلهاي 13 و 14 نشان داده شده است، هدف طرح توليد دو سيليس مختلف شيشه، يكي سيليس ممتاز با آهن كم و سيليس استاندارد ديگري براي شيشه مي‌باشد كه بصورت مرطوب به فروش مي‌رسد. افزون بر اين شركت همچنين خواستار توليد سيليس آسياب شده براي استفاده در بازار نساجي الياف شيشه بود.

در اين طرح از سايش سطحي براي جداسازي مقداري از دانه‌هاي سيليس كه به طور شل جمع شده است و براي آزادسازي هر ذره رس از سطوح دانه‌هاي سيليس استفاده مي‌شود. در مرحله بعد از هيدروسايزر FLOATEX^Ò براي جداسازي ذرات 200 ميكرون استفاده مي‌شود. براي اين كانسار اين مرحله جداسازي به اين دليل مورد نياز بود كه دانه‌هاي درشت سيليس تمايل دارند تا خالص‌تر باشند و ناخالصي جزئي در مقايسه با دانه‌هاي ريزتر اثر كمتري بر روي محتوي آهن دارند. محصول پاريز هيدروسايزرFLOATEX^Ò به سمت كلاسيفاير حلزوني دو مرحله‌اي حركت مي‌كند تا كانيهايي با آهن آزاد، جداسازي شوند. ميزان آهن اين محصول تا قبل از مرحله تصفيه به روش خشك، كمتر از 015/0 Fe₂O₃ خواهد بود (شكل 14 را ملاحظه نماييد).   

جريان سر ريز اولين هيدروسايزر FLOATEX^Ò نيز براي جداسازي ذرات آهن‌دار به يك كلاسيفاير حلزوني دو مرحله‌اي حركت مي‌كند. اين نمودار جريان را مي‌توان با قراردادن كلاسيفاير حلزوني قبل از هيدروسايزر ساده نمود. با اين وجود، اين فرآيند با طبقه بندي نمودن  اوليه سيليس به دو محصول با اندازه‌هاي نزديكتر، محصولي با كيفيت بالاتر توليد مي‌كند. محصول پس از كلاسيفاير حلزوني به يك هيدروسايزر ديگر منتقل مي‌شود تا نرمه‌هاي زير 100- ميكرون كه در مرحله سايش سطحي توليد شده است، جداسازي شود. محصول پاريز اين مرحله انبار شده و اجازه داده مي‌شود تا خشك شود و سپس بعنوان سيليس شيشه به صورت مرطوب با محتوي Fe₂O₃ كمتر از 02/0 درصد بارگيري مي‌شود.

شكل 14 ادامه اين فرايند را نشان مي‌دهد كه شامل بخش فرآوري خشك اين طرح مي‌شود.

در اين قسمت از طرح، سيليس ممتاز حاصل از بخش فرآوري به روش تر، خشك شده و سپس تميز كردن نهايي به وسيله يك مگنت INPROSYS^Ò انجام مي‌شود. كلاسيفاير حلزوني كاني هاي با آهن آزاد را جدا نموده و تنها مقداري روتيل در اين سيليس وجود دارد. روتيل وزن مخصوص زيادي دارد ولي غير مغناطيسي است. اين مگنت رولي خاك نادر، كاني هاي آهن‌دار كه به وسيله كلاسيفاير حلزوني جدا نشده است را جداسازي مي‌كند.  براي بيشتر قسمت ها اين كاني ها بصورت ناخالصي در دانه‌هاي سيليس وجود دارند. بعد از جدايش مغناطيسي محتوي آهن سيليس شيشه از 015/0 به 010/0 درصد كاهش مي‌يابد.

علاوه بر جدايش مغناطيسي، اين طرح همچنين سيليس نرم براي فروش در بازار نساجي الياف شيشه را نيز توليد مي‌كند. آسياب و كلاسيفاير هوا براي تامين كيفيت اين محصول انتخاب شده است.

• ·        طراحي واحد صنعتي B

در طراحي واحد صنعتي دوم، كيفيت كانسار بطور قابل ملاحظه‌اي پايين‌تر از طرح واحد صنعتي اول بود. اين كانسار در واقع به بازار نزديكتر بود. بنابر‌اين اگرچه اين فرآوري بسيار گران است و هزينه عملكرد بيشتر از متوسط مي‌باشد ولي قيمت تحويلي به مشتري در واقع كمتر از قيمت ساير رقبا بود.

شكل 15 دياگرام فرآوري براي واحد صنعتي B را نشان مي‌دهد. در اين واحد يك سرند نه تنها براي جدا كردن ذرات بزرگتر از اندازه، بلكه همچنين براي در هم شكستن ذرات سيليس متراكم شده، استفاده مي‌گردد. به دليل درصد زياد رس از يك هيدروسايزر به عنوان نرمه‌گير بعد از مرحله شستشوي اوليه استفاده گرديد. عمل پمپ باعث آزاد شدن دانه‌هاي سيليس از بيشتر اين رس مي‌شود. در فرآوري اين واحد تقريبا 15 درصد وزني خوراك به عنوان زير 100- ميكرون در مرحله نرمه‌گيري از دست مي‌رود. بعد از نرمه‌گيري اوليه سه مرحله سايش سطحي با نرمه‌گيري به وسيله سيكلونها بعد از اولين و دومين مرحله، براي آزاد كردن و جداسازي باقيمانده رس و لجن استفاده مي‌شود. به جاي سيكلون  از يك هيدروسايزر براي مرحله نرمه‌گيري نهايي وتامين جداكردن زير 100- ميكرون، استفاده مي‌شود.

اين كانسار حاوي مقادير فلدسپار بيشتر از مقدار مورد نياز مشتري شيشه بود. اين فلدسپار منجر به ميزان آلوميناي بسيار زياد براي استفاده درشيشه فلوت مي‌شد. بعد از اينكه سيليس خشك گرديد با استفاده از HF دودكننده در يك ميكسر دوار فعال مي‌گردد. زماني كه فعال گرديد به جداساز T-Stat منتقل مي‌گردد كه عمده اين فلدسپار به عنوان محصول پسماند جدا مي‌گردد. كسر متوسط مجددا به فرايند فعالسازي بر مي‌گردد تا دوباره از اين واحد عبور نمايد.

كسر سيليس حاصل از  T-Stat به مگنت رولي خاك نادر INPROSYS^Òبراي جداسازي محتوي آهن منتقل مي‌گردد. سپس غير مغناطيسي ذخيره شده  و براي مشتري بارگيري مي‌شود. اين فرآيند منجر به توليد محصولي با ميزان آهن كمتر از 03/0 درصد و كمتر از 3/0 درصد آلومينا Al₂O₃ مي‌شود. اگر چه اين ميزان آهن بسيار بيشتر از دياگرام جريان A مي‌باشد، نزديكي به بازار آنرا محصول قابل قبولي ساخته است.

دياگرامهاي جريان فوق دو نمونه از واحدهاي فرآوري سيليس هستند. هر فرآيند نسبت به كانسار و احتياجات مشتري سيليس شيشه منحصر به فرد مي‌باشد. اين موضوع در مورد همه كانسارهاي سيليس واقعيت دارد. با اين وجود نياز مشتركي براي فرآيند سيليس شيشه وجود دارد. اين فرآيند بايد اقتصادي‌ترين فرآيند ممكن باشد زيرا قيمت فروش سيليس بسيار پايين است. در عين حال اين فرآيند بايد قادر به توليد محصولي باشد كه تركيب شيميايي يكنواخت و محتوي Fe₂O₃ كمتر از  035/0 درصد و گاهي ميزان آلوميناي كمتر داشته باشد. علاوه بر سازگاري شيميايي، فرايند بايد قادر به حذف ذرات درشت‌تر از اندازه و نرمه‌ها باشد به طريقي كه ذرات سيليس در محدوده 500- تا 100+ ميكرون باشند.