Разработанная технологическая схема кардинально отличается от традиционных методов очистки кварцевых концентратов – выщелачивание в кислотах, флотация. В схеме не используются опасные вещества (плавиковая кислота, хлор), не используются обычные методы измельчения, которые вносят дополнительные загрязнения продукта от трущихся поверхностей. Не используется высокое давление и нагрев до высоких температур. Затраты на единицу продукции в разработанной технологии ниже, чем традиционной.
Линия по обогащению жильного кварца включает следующие основные технологические операции. Исходный кусок проходит мойку под струей технической воды. Дальше куски загружаются в непрерывную электроимпульсную дробилку, где происходит дезинтеграция кусков кварца электрическими разрядами с напряжением до 300 кВ в протоке деионизованой воды. Процесс дезинтеграции кварца происходит по границам, где сконцентрированы основные примеси, в связи с чем измельчение до рабочей фракции 0.1-0.4 мм. сопровождается эффективной очисткой. Процесс измельчения происходит в две стадии, между которыми на фото сепараторах отделяются кусочки минералов и замутнённого кварца. Далее продукт проходит магнитную сепарацию, интенсивность ее увеличивается т.к. в разряде (это плазменная дуга) происходит увеличение магнитной составляющей.
После чего продукт поступает в оттирочную машину для стабилизации формы зерна (разрушение трещиноватых зерен, придание зерну округлой формы). Затем сырье поступает на концентрационный стол и далее в ультразвуковую установку для удаления остатков пленок и минералов в воде (удаление минералов позволяет новая конструкция установки и использование одного из эффектов ультразвука в жидкости. Далее материал поступает электрохимическую установку с раствором соляной кислоты для предварительной очистки. Соляная кислота проходит регенерацию и легко возвращается в процесс. Далее сырье поступает на обезвоживающий грохот, сушку и сухую магнитную сепарацию, и упаковку в герметичную тару. Окончательная стадия - кварцевая крупка засыпается в загрузочный бункер из расчет обработки материала на полную смену в плазмохимической установке, где материал в движении обрабатывается в неравновесной плазме с использованием хлор содержащих хладонов и других инертных газов в течение 7-10 минут и ссыпается в разгрузочный бункер, после разгерметизации установки упаковывается в специальные полиэтиленовые мешки уложенные в картонные бочки.
Сущность метода плазмохимической очистки кристаллического кварца заключается в том, что твердое тело обрабатывается потоком активных компонентов плазмы (электроны, ионы, радикалы), эти активные компоненты плазмы еще и химически активны (ионы хлора) поэтому они вступают в химические реакции с примесями и образовывают летучие соединения, которые осаждаются на ионообменном фильтре за пределами активной зоны. При взаимодействии ВЧ-плазмы на частицы зерен кристаллического кварца с поверхности удаляются примесные соединения. Также благодаря магнитным и электромагнитным полям создаются условия для дискретного движения по дислокационным каналам элементов примесей (лития, калия, натрия и других элементов) на поверхность, где они химически связываются в газообразные летучие соединения (хлориды), это подтверждается обработкой автоклавного монокристалла кварца и горных хрусталей в плазме, которые практически не очищаются (особенно от щелочей) до требуемых значений традиционными методами в кислотах и высокотемпературным хлорированием. Газово-жидкие включения (вода, соединения металлов) имеющие большой тангенс угла диэлектрических потерь, поглощают ВЧ энергию, разогреваются и с повышением давления выходят из кварца, что улучшает плавочные свойства концентрата по наличию в стекле пузырей это дает возможность использовать кварц с пониженным светопропусканием.
Технологические примеси также эффективно удаляются: в пластике присутствующий углерод связывается кислородом в СО2 и откачивается, металлы связываются с хлором, как и примеси на поверхности кварца откачиваются. Органика полностью удаляется. В концентрате полностью отсутствуют фториды, которые в стекле образуют белые пятна (скопление мелких пузырей).