石英砂提纯方法研究

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石英砂提纯技术研究及其项目可行性报告

石英砂提纯技术研究及其项目可行性报告

石英砂提纯技术研究及其项目可行性报告1. 研究目的本研究旨在探索石英砂的提纯技术,并评估该技术在项目中的可行性。

石英砂是一种重要的工业原料,广泛应用于玻璃、陶瓷、建筑材料等领域。

通过提纯石英砂,可以获得更高纯度的产品,提高生产效率和质量。

2. 研究方法本研究将采用以下方法进行石英砂的提纯技术研究:2.1 原料采集收集不同地区的石英砂样本作为研究原料,确保样本的代表性和多样性。

2.2 研磨破碎对石英砂样本进行粗破碎和细研磨,以减小颗粒尺寸并提高杂质的分离效果。

2.3 物理分离采用重力分离、磁性分离等物理方法,将石英砂中的杂质进行分离。

2.4 化学处理对石英砂样本进行酸洗、碱洗等化学处理,以去除残留的有机和无机杂质。

2.5 热处理通过高温煅烧等热处理方法,进一步降低石英砂中的杂质含量。

2.6 分析测试对提纯后的石英砂样本进行化学分析、物理性能测试等,评估提纯效果和产品质量。

3. 项目可行性分析在石英砂提纯技术研究的基础上,对项目的可行性进行评估。

主要考虑以下因素:3.1 市场需求分析石英砂市场需求量和发展趋势,评估提纯石英砂产品的市场潜力。

3.2 技术可行性根据研究结果,评估石英砂提纯技术的可行性和可靠性,包括技术成熟度、操作难度等。

3.3 经济效益考虑项目投资成本、生产成本和销售收入,进行经济效益分析,评估项目的盈利能力和投资回报率。

3.4 环境影响评估石英砂提纯技术对环境的影响,包括对水资源、土壤和空气的污染程度,确保项目符合环境保护要求。

3.5 法律法规研究相关法律法规对石英砂提纯项目的限制和要求,确保项目的合规性和可持续发展。

4. 结论经过石英砂提纯技术的研究和项目可行性分析,认为该技术具有较高的可行性和潜在市场价值。

然而,在项目实施过程中需要注意环境保护和法律合规等方面的要求,以确保项目的可持续发展。

石英砂高效提纯技术研究报告

石英砂高效提纯技术研究报告

石英砂高效提纯技术研究报告1. 研究背景石英砂作为一种重要的工业原料,广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、化工等领域。

随着我国经济的快速发展,石英砂的需求量逐年增加,对其质量的要求也越来越高。

因此,研究高效提纯石英砂的技术具有重要的现实意义。

2. 研究目的本研究旨在探讨石英砂高效提纯的方法和技术,提高石英砂的纯度和质量,以满足不同领域对石英砂的需求。

3. 研究内容本研究主要围绕石英砂的提纯方法、设备、工艺流程及性能评价等方面展开。

3.1 提纯方法目前,石英砂的提纯方法主要有物理方法和化学方法两种。

物理方法包括水力分级、振动筛分、浮选等;化学方法包括酸浸、碱浸、氧化等。

本研究将对各种提纯方法的优缺点进行对比分析,找出适合石英砂高效提纯的方法。

3.2 设备选型针对选定的提纯方法,本研究将对相关设备的选型进行研究,包括设备的工作原理、性能、参数及运行成本等。

3.3 工艺流程根据提纯方法和设备,设计石英砂高效提纯的工艺流程,并对流程进行优化。

3.4 性能评价对提纯后的石英砂进行性能评价,包括纯度、粒度、杂质含量等指标的检测,以验证提纯效果。

4. 研究方法本研究采用文献调研、实验研究、数据分析等方法进行。

5. 研究进度安排第一阶段:收集相关资料,了解石英砂提纯的现状和发展趋势,确定研究方法;第二阶段:对各种提纯方法进行对比分析,选定合适的提纯方法;第三阶段:对选定的设备进行选型和研究,设计工艺流程;第四阶段:进行实验研究,验证提纯效果;第五阶段:整理实验数据,撰写研究报告。

6. 预期成果本研究预期将提出一种高效、经济的石英砂提纯方法和技术,为石英砂产业的发展提供技术支持。

7. 研究团队本研究团队由5名成员组成,包括2名材料科学博士、2名化工工程师和1名设备工程师。

8. 经费预算根据研究内容和进度安排,预计经费预算为20万元,主要用于设备购置、实验材料和人力资源等方面。

9. 参考文献[1] 张三,李四. 石英砂提纯技术研究进展[J]. 矿物加工,2018,37(2):1-6.[2] 王五,赵六. 石英砂高效提纯设备选型及工艺优化[J]. 化工进展,2019,38(4):78-83.[3] 孙七,周八. 石英砂性能评价及应用研究[J]. 材料导报,2020,34(6):35-40.。

高纯度石英砂的提纯研究及项目可行性论文

高纯度石英砂的提纯研究及项目可行性论文

高纯度石英砂的提纯研究及项目可行性论文1. 研究背景高纯度石英砂在许多领域具有重要的应用价值,如半导体制造、光学材料、太阳能电池等。

然而,目前市场上的石英砂质量参差不齐,无法满足高端应用的需求。

因此,对高纯度石英砂的提纯研究具有重要意义。

2. 研究目的本研究旨在探索高纯度石英砂的提纯方法,并评估提纯后的石英砂在各个应用领域的可行性。

3. 研究方法本研究将采用以下步骤进行高纯度石英砂的提纯研究:1. 采集原始石英砂样品:从不同地点采集石英砂样品,保证样本的多样性。

2. 物理处理:利用重力分选、磁选等物理方法去除石英砂中的杂质。

3. 化学处理:使用酸碱溶液进行浸取和溶解,去除石英砂中的残留杂质。

4. 热处理:通过高温处理,去除石英砂中的有机物和水分。

5. 分析测试:对提纯后的石英砂样品进行化学成分分析、物理性质测试等,评估其纯度和质量。

4. 预期结果通过上述研究方法,预期可以获得高纯度的石英砂样品。

提纯后的石英砂将具备以下特点:- 高纯度:杂质含量显著降低,满足高端应用的要求。

- 优良物理性质:颗粒形状均匀,颗粒大小可控。

- 稳定化学性质:化学成分稳定,不含有害物质。

5. 可行性评估通过对提纯后的石英砂样品进行应用评估,可以评估其在不同领域的可行性。

预计高纯度石英砂在以下领域具备应用潜力:1. 半导体制造:高纯度石英砂可用于晶圆制备、光刻技术等半导体制造过程。

2. 光学材料:石英砂具有良好的光学性质,可用于制备光学仪器、光纤等光学材料。

3. 太阳能电池:高纯度石英砂可用于太阳能电池的制备,提高电池的转换效率。

6. 结论通过对高纯度石英砂的提纯研究,可以获得满足高端应用需求的石英砂样品。

提纯后的石英砂具备良好的物理性质和稳定的化学性质,在半导体制造、光学材料、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。

因此,该项目具备可行性和商业化的潜力。

高纯石英砂提纯技术与设备研究报告

高纯石英砂提纯技术与设备研究报告

高纯石英砂提纯技术与设备研究报告1. 研究背景高纯石英砂作为一种重要的工业原料,广泛应用于玻璃、光纤、半导体、光电子等行业。

随着科技的快速发展,对高纯石英砂的需求日益增长,因此,提高高纯石英砂的提纯技术和设备水平具有重要的现实意义和市场价值。

2. 提纯技术概述2.1 物理方法物理方法主要包括水力分级、浮选、离心分离等,主要利用高纯石英砂与其他杂质的密度、粒度、表面性质等差异进行分离。

其中,水力分级是通过水流对石英砂进行分级,去除杂质;浮选则是通过添加药剂使杂质与石英砂分离;离心分离则是利用离心力将石英砂与杂质分离。

2.2 化学方法化学方法主要包括酸浸、碱浸、氧化还原等,主要利用化学反应将杂质转化为可溶性物质,然后通过洗涤、干燥等步骤去除。

其中,酸浸法是通过盐酸、硝酸等酸对石英砂进行处理,去除铁、铝等金属杂质;碱浸法则是通过氢氧化钠、氢氧化铵等碱对石英砂进行处理,去除硅酸盐等杂质;氧化还原法则是利用氧化剂或还原剂对石英砂进行处理,去除有机物、硫等杂质。

2.3 生物技术生物技术主要包括生物浸出、生物吸附等,主要利用微生物对杂质进行转化和去除。

其中,生物浸出是通过微生物将杂质转化为可溶性物质,然后通过洗涤、干燥等步骤去除;生物吸附则是利用微生物对石英砂中的杂质进行吸附,然后通过解吸附将杂质去除。

3. 设备与工艺3.1 物理方法设备物理方法设备主要包括水力分级机、浮选机、离心分离机等。

其中,水力分级机应具备高精度、高稳定性、高效率等特点;浮选机应具备良好的混合效果、较高的浮选效率和较低的能耗;离心分离机应具备较强的离心力、较高的分离效率和良好的耐腐蚀性能。

3.2 化学方法设备化学方法设备主要包括反应釜、浸出槽、洗涤槽、干燥机等。

其中,反应釜应具备良好的搅拌效果、较高的耐腐蚀性能和良好的密封性能;浸出槽应具备较大的处理能力、良好的混合效果和较高的浸出效率;洗涤槽应具备高效的洗涤效果和较低的能耗;干燥机应具备良好的干燥效果、较高的热效率和良好的节能性能。

高纯度石英砂提纯工艺创新研究

高纯度石英砂提纯工艺创新研究

高纯度石英砂提纯工艺创新研究1. 研究背景石英砂作为一种重要的工业原料,广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、化工等领域。

随着科技的进步和工业的发展,对石英砂的纯度要求越来越高,高纯度石英砂的市场需求逐年增加。

然而,传统的石英砂提纯方法往往存在能耗高、效率低、成本高等问题。

因此,开展高纯度石英砂提纯工艺的创新研究具有重要的现实意义和市场价值。

2. 研究目的本研究旨在针对传统石英砂提纯工艺的不足,探索一种新型的、高效节能的石英砂提纯方法,以满足市场对高纯度石英砂的需求。

3. 研究内容3.1 提纯原理研究对石英砂的物化性质进行深入研究,分析石英砂中杂质的种类、含量和分布情况,从而确定合适的提纯原理。

3.2 工艺流程创新设计基于提纯原理,设计一种新型的石英砂提纯工艺流程,重点考虑提高提纯效率、降低能耗和成本。

3.3 关键设备研发针对新型工艺流程,研发相应的关键设备,如高效分离设备、节能加热设备等。

3.4 工艺参数优化通过实验研究,确定最佳工艺参数,包括温度、压力、反应时间等。

3.5 提纯效果评估通过理化性能测试、杂质分析等方法,对提纯后的石英砂进行质量评估。

4. 研究方法与技术路线4.1 实验研究采用实验室小试、中试到大试的方法,逐步验证新型提纯工艺的可行性。

4.2 理论分析利用计算模拟、数据分析等方法,对提纯过程进行理论分析和优化。

4.3 技术路线(此处可详细描述技术路线,如:先研究提纯原理,然后设计工艺流程,接着研发关键设备,再优化工艺参数,最后评估提纯效果。

)5. 预期成果5.1 理论成果形成一套完整的石英砂提纯理论体系,为后续研究提供理论支持。

5.2 技术成果开发一套新型石英砂提纯工艺流程和关键设备,实现高效、节能、低成本的提纯效果。

5.3 应用成果推广应用新型石英砂提纯技术,提高我国石英砂产业的技术水平和市场竞争力。

6. 研究进度安排(此处可根据实际研究进度进行安排,如:第一年研究提纯原理和设计工艺流程,第二年研发关键设备,第三年优化工艺参数和评估提纯效果。

石英砂提纯方法研究

石英砂提纯方法研究

石英砂提纯方法研究石英砂是一种含有高纯度二氧化硅的矿石,在工业生产和科学研究中有广泛的应用。

然而,石英砂通常通过一系列的提纯过程才能得到足够高的纯度,以满足特定的要求。

本文将研究石英砂的提纯方法,并介绍几种常用的提纯技术。

石英砂的纯度主要取决于杂质含量,其中最常见的杂质是金属氧化物、碳酸盐和有机物。

石英砂的提纯方法可以分为物理方法和化学方法两类。

物理方法主要使用物理性质的差异来分离和去除杂质。

一种常用的物理方法是重力分离,通过不同密度的杂质与石英砂的重力差异,将杂质与石英砂分离。

这可以通过沉淀或离心等方法实现。

另一种物理方法是磁性分离,可以利用磁性杂质与石英砂的磁性差异来分离二者。

最后,光学分离也是一种常用的物理方法,通过利用光学性质的差异来分离石英砂和杂质。

化学方法主要利用化学反应来去除杂质。

硅酸盐和有机物的含量较高时,可以使用酸洗法将其从石英砂中溶解出来。

酸洗法的选择取决于具体的杂质类型和浓度。

通常使用的酸有盐酸、硫酸和氢氟酸等。

在酸洗后,需要对溶液进行中和和沉淀处理,将溶液中的杂质沉淀出来。

另外,还可以使用碱洗法来除去酸洗不能去除的杂质。

除了物理方法和化学方法外,还有一些辅助提纯技术可用于进一步提高石英砂的纯度。

其中重要的一项是热处理。

通过高温煮沸或高温爆破等方式,可以去除一部分固定在石英砂中的杂质。

此外,还可以利用电解、电渗析和超声波等技术,对石英砂进行电化学和超声波处理,以提高纯度。

需要注意的是,不同的石英砂样品可能需要不同的提纯方法。

因此,在进行石英砂提纯之前,需要进行一系列的测试和分析,以确定最适合的提纯方法。

常用的测试和分析方法包括X射线衍射、红外光谱分析和质谱分析等。

总之,石英砂的提纯是一个繁琐而复杂的过程,需要根据具体情况选择合适的方法。

物理方法和化学方法都有各自的优缺点,可以根据杂质类型和浓度选择最适合的方法。

同时,辅助提纯技术可以进一步提高石英砂的纯度。

这些方法和技术的综合应用可以使石英砂达到所需的高纯度,满足不同领域的应用需求。

高纯石英砂选矿提纯试验研究

高纯石英砂选矿提纯试验研究

前言
石英砂是自然界最常见、应用最广泛的非金属矿物原料。随 着国民经济和科学技术的飞速发展,石英砂的应用开始涉人高 新技术产业领域,如半导体技术、原子能、光纤通讯以及国防 科技尖端等诸多方面。应用于这些领域的石英产品的一个显著 特征是其对石英砂原料质盆有很严格的要求,一般SiO2含量达 到99.9%,杂质含量,尤其是铁质、铝质含量被限制在很低的 范围。本试验即是对云南某地的石英砂提纯试验,取得较好效 果。
1.试验方法
• 矿石物质组成及其工艺性质 • 试验方案的确定
2.试验结果及分析
• 原矿物料粒度组成测试分析 • 加药搞高效强力棒摩擦洗—分级、脱泥试验 • 石英砂酸浸提纯试验研究
3.结论
• 试验结论
1.试验方法
2.1矿石物质组成及其工艺性质 矿石物质组成及其工艺性质 云南某地的石英砂岩主要是由碎屑矿物和硅质胶结物组成, 碎屑矿物主要为单晶石英和多晶石英,少量矿物为电气石、金 红石、桔石等矿物,硅质胶结物主要为绢云母等粘土矿物。 矿石主要为块状构造,矿石由石英砂粒度硅质结构或变余细 粒砂状结构;矿石坚硬,节理、裂隙叫常见。矿石主要为石英, 占95%~97%;硅质胶结物占8%一23%,杂质矿物占1%~3%。矿 石的主要化学成分见表1。
3.结论
2.试验研究表明,采用加药高效强力棒磨擦洗一分级脱泥工 艺流程能获得满意的精砂产品,所得精砂质质量指标为: SiO2≥99.81%,Fe2O3≤0.023%,Al2O3 ≤ 0.05%.TiO2 ≤ 0.03%, 能较好地达到对石英砂提纯除杂的效果。 3.进一步深人研究表明:对经过加药高效强力棒磨擦洗一分 级、脱泥流程提纯后的石英精砂进行酸浸处理,可获得SiO2 ≥ 99.98%,Fe2O30.001%的高纯石英砂。

石英砂高温氯化提纯研究

石英砂高温氯化提纯研究

石英砂高温氯化提纯研究一、引言石英砂是一种重要的无机材料,广泛应用于光学、电子、玻璃等领域。

然而,石英砂中常含有杂质,其中氯化物是一种常见的污染物。

高温氯化提纯是一种有效的方法,本文将探讨石英砂高温氯化提纯的研究。

二、石英砂高温氯化提纯原理石英砂高温氯化提纯的原理是利用氯化物在高温下与石英砂中的杂质发生化学反应,生成易于挥发的氯化物,从而实现杂质的去除。

该方法主要包括以下步骤:2.1 原料准备首先需要获得高纯度的石英砂作为原料,并进行粉碎和筛分,以确保颗粒的均匀性和适当的粒径。

2.2 氯化反应将精细研磨后的石英砂与氯化剂(如氯化钠或氯化铝)混合,置于高温反应炉中进行氯化反应。

在高温下,氯化剂与石英砂中的杂质发生反应,生成易于挥发的氯化物。

2.3 挥发分离通过控制反应炉的温度和气氛,使得生成的氯化物在高温下挥发,从而实现与石英砂分离。

2.4 冷凝回收挥发的氯化物经过冷凝装置,冷凝成固体或液体形式,可以进行回收和处理。

2.5 产物处理最后,对回收的氯化物进行处理,提取目标材料,同时处理剩余的废弃物。

三、石英砂高温氯化提纯的影响因素石英砂高温氯化提纯的效果受到多种因素的影响,下面将对其中几个重要因素进行讨论。

3.1 温度温度是影响石英砂高温氯化提纯效果的关键因素。

较高的温度可以促进反应速率和氯化物的挥发,但过高的温度可能导致产物的分解和损失。

3.2 反应时间反应时间也是一个重要的因素。

较长的反应时间可以增加反应的程度和杂质的去除效果,但过长的反应时间则会增加生产成本。

3.3 氯化剂种类和用量不同种类和用量的氯化剂对石英砂高温氯化提纯的效果有显著影响。

选择合适的氯化剂种类和用量可以提高反应的选择性和效率。

3.4 反应炉气氛反应炉气氛的选择对反应的进行和产物的挥发分离有重要影响。

常用的气氛包括氮气、氯气和惰性气体等。

四、石英砂高温氯化提纯的应用前景石英砂高温氯化提纯技术在石英砂行业具有广阔的应用前景。

主要体现在以下几个方面:4.1 提高石英砂的纯度石英砂高温氯化提纯技术可以有效去除石英砂中的杂质,提高其纯度,从而满足高要求的应用领域的需求。

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石英砂提纯方法研究高纯二氧化硅是一类极为重要的光电子材料,广泛应用于半导体、光纤通汛、激光和航天等高技术领域。

随着这些领域的迅速发展,对高纯二氧化硅中杂质含量的要求更为严格,对高纯二氧化硅的需求量亦日益增加。

目前我国所需的高纯二氧化硅大部分依赖进口。

因此,采用石英砂提纯技术,获得高纯二氧化硅,是满足我国高技术领域对高纯硅需求的有效途径,对促进我国国民经济发展具有重要的意义。

目前提纯石英砂的主要方法可以分为物理方法和化学方法两种。

1物理方法物理方法主要是水洗和分级脱泥、擦洗、磁选、浮选和超声波法。

1.1水洗和分级脱泥这种方法主要是针对含有大量粘土矿物的石英砂。

因为随着石英砂颗粒变细,其中SiO2的品位随之降低,而铁质和铝质等杂质矿物的品位反而升高,所以在入选前对石英砂原矿进行水选、分级脱泥非常必要,并且效果也较为明显18j。

它只是作为一种矿石人选前的预处理方法,应用得较早也很普遍,但对于存在于石英砂表面的薄膜铁和粘连性杂质矿物,其脱除效果尚不显著。

1.2擦洗擦洗是借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎未成单体的矿物集合体,再经分级作业达到石英砂进一步提纯的效果。

目前,主要有棒磨擦洗和机械擦洗二种方法。

对于机械擦洗,其相关机械设备的结构和配置以及工艺流程中的擦洗时间和擦洗浓度都是影响擦洗效果的主要因素。

由于影响它的因素太多,使机械擦洗的回收率很低,只有约40%,所以机械擦洗的效果不太理想。

相对于机械擦洗,棒磨擦洗的效果要比它好得多。

在棒磨擦洗工艺中,加入适当的药剂,增大杂质矿物和石英颗粒表面的电斥力,增强杂质矿物与石英颗粒相互间的分离效果,使擦洗的回收率提高到80%,棒磨擦洗几乎是机械擦洗的两倍,但是对于提纯高纯度的石英砂,它也只是对矿石预处理的一种方法。

1.3磁选磁选法可以最大限度的去除石英砂颗粒内含有的杂质,以赤铁矿,褐铁矿和黑云母等为主的弱磁性杂质矿物和以磁铁矿为主的强磁性矿物。

对于弱磁性杂质矿物常选用在100000e 以上的强磁机,对于强磁性杂质的矿物常采用弱磁机或者是中磁机进行磁选。

一般来说,磁选次数和磁场强度对磁选除铁效果有重要影响,随磁选次数的增加,含铁量逐渐减少;而在一定的磁场强度下可除去大部分的铁质,但此后磁场强度即使提高很多,除铁率也无多大变化。

另外,石英砂粒度越细,除铁效果越好,其原因是细粒石英砂中含铁杂质矿物量高的缘故。

田金星在高纯石英砂的提纯工艺研究进行了实验研究,结果表明,随磁场强度的增大,杂质的脱除率上升,磁场强度达到100000e以后,杂质的脱除率增加不明显。

因此适宜的磁场强度应为100000e。

经磁选后,40目Si02品位可达99.05%,Fe203含量为0.071%:40—80目Si02品位为99.09%,Fe203含量0.070%;80—140目Si02品位99.14%,Fe203含量0.067%:140—200目Si02品位99.10%,Fe203含量0.069%。

但是石英砂中含杂质较多时,特别是含有较多的弱磁性或非磁性的杂质时,仅采用磁选是不能提纯成高纯石英砂的。

1.4浮选浮选是为了除去石英砂中长石、云母等非磁性伴生杂质矿物。

目前主要有有氟浮选和无氟浮选两种方法。

有氟浮选是采用阳离子捕收剂和氢氟酸活化剂在酸性pH值范围内进行的。

但是考虑到含氟废水对环境的严重影响,人们开始转向无氟浮选。

利用石英、长石结构构成的差异,合理凋配阴阳离子混合捕收剂的配比及用量,利用他们Zeta电位的不同,优先浮选出长石,实现二者的分离llo,。

有文献报道在中性条件下,加入无氟浮选药剂,使二氧化硅微细粉体中Si02含量从99.1%提高到99.77%左右,相应地Fe203含量从0.081%下降到0.023%,产率在83%一85%。

这表明无氟浮选能显著改善二氧化硅微细粉体的品质。

汤亚飞等采用六偏磷酸钠作分散剂和浮选调整剂,十二胺作捕收剂,可从石英微细粉料中除去铁杂质,Fe2O3含量由0.09%下降至0.02%,产率达到85%。

1.5超声波法超声波法是依靠介质来传播的一种声波,它具有机械能,在传播过程中将会引起与介质的相互作用,产生各种效应(机械效应、热效应及空穴效应)。

利用超声波的粉碎头作用于液体时,使得液体内部发生变化,产生压力或拉力,当拉力达到一定强度,产生空化作用,造成无数小气泡,这些气泡随着超声振动被压缩而压力减小;当气泡达到临界尺度时(该尺度决定了超声波的频率),这些气泡将会破裂,产生巨大的压力,对液体中的固体颗粒进行猛烈的冲击,在这种剧烈的冲击下,颗粒表面的微量杂质或水花膜,迅速地从颗粒表面剥落,在分散剂的作用下成为微细的悬浮物,脱离石英砂,经洗涤分离后,使石英砂的纯度大大地提高。

廖青等在水和少量分散剂的传媒介质中,将0-15mm的沉积石英砂岩颗粒粉末,经超声波处理,使含Fe2030.12%,S10299.42%的石英砂达到含Fe2030。

01%、8i0299.8%,回收率在99%以上,达到光学玻璃用砂的标准。

.2化学方法化学方法主要是酸浸法和络合法,酸浸法是利用石英不溶于酸(HF除外),其他杂质矿物能被酸液溶解的特点,从而可以实现对石英的进一步提纯。

络合法是利用石英粉在经过酸浸后,酸又能与溶液中的杂质离子形成配位化合物,使溶液中的杂质离子进一步去除。

酸浸法又分为单酸浸法和混合酸浸法。

酸浸法常•用酸类有硫酸、盐酸,硝酸和氢氟酸。

络合法常用的酸类主要是草酸和醋酸(更多破碎机和昆明破碎机的技术细节请访问昆明昆重和昆鼎重机选矿设备网)。

上述酸类对石英中金属杂质矿物均有较好的去除效果。

各种稀酸对Pe和A1的去除效果明显,而对Ti和Cr的去除则主要利用较浓的硫酸,王水和氢氟酸处理。

影响酸处理效果的主要因素是酸浓度、温度、时间以及洗涤过程等。

2.1单酸浸法将一定量的石英砂置于一定浓度的酸溶液中,加热到一定温度,加热适当的时间,将酸溶液回收,石英砂经洗涤、干燥即可。

四川某地的含粉砂粘土质硅藻土l‘oJ,用硫酸作为酸浸剂,通过对温度,硫酸浓度及液固比的研究,得出当温度为90℃,硫酸浓度为40%,液固比为10:1时,硅藻土中铁的浸出率最佳,Fe20,的含量由3%-4%降低到0.86%,A1203含量也由9.55%降低到7.08%,硅藻土中SiO:的含量升高到80%以上。

周永恒在对石英的酸浸提纯实验研究中,通过对氢氟酸的酸浸温度,浓度,时间的研究,结果表明:当脉石英原料粉在温度为120℃、HF与水的比例为0.4—0.5的溶液中酸浸0.5-6h,其纯度可达到中高档石英玻璃的标准。

2.2混合酸浸法由于每一种酸对石英砂中杂质的去除效果不同,不同的酸混合在一起,产生协同效应,使石英砂中杂质的去除率更高,可以获得纯度更高的石英砂。

将水洗后的石英砂加入到混合酸液中,在常温下,间隙搅拌浸出,一般时间为24h,若在加热的条件下,采用搅拌浸出,时间一般为2—6h,洗涤干燥即可。

张嫦等利用在室温下,18%盐酸与硅微粉1.5:1的液固比,接着再用25%硫酸,硫酸与硅微粉的液固比为2:1进行第二次酸浸,所用的酸浸时间均为12h,经两次酸浸纯化处理后的硅微粉中铁含量<60ug/g。

将洗选过的石英砂按20%-80%的固体质量分数配成浆料放人装有机械搅拌器的容器中,然后加入盐酸溶液(1%一10%)和氟硅酸溶液(1%一10%),将石英砂和溶液在75-100'C温度下搅拌2—3h,然后除去料浆中的溶液,再用水清洗数次、直至清洗液pH值接近中性为止。

用此法处理,可使石英砂的铁含量由0.0059%降低至0.0002%-0.005%。

沈久所用的混合酸比例为硫酸:盐酸:硝酸:氢氟酸二50%:25%:15%:10%,加热到80℃,浸出矿浆的浓度为50%-55%,其二氧化硅的含量和铁杂质的含量达到高纯石英砂的标准(SiO2≥99.98%,Fe2O3≤0.001%)。

2.3络合法络合法是将一种中等强度的有机酸,与石英砂表面的杂质发生反应,且还能与反应后的杂质离子形成稳定的配位化合物,降低了杂质离子在颗粒表面的浓度,同时也防止离子在洗涤过程中产生沉淀,使石英砂中杂质含量进一步降低。

Panias等120,将平均粒径20ltm含铁量为110x10°的石英砂,称取一定量置于草酸溶液中,在加热至80℃下,处理时间为3h,可以溶解含铁矿物,在酸性溶液中只能以Fe3’形式存在,Fe3+再与草酸形成稳定的螯合物,其除铁率在80%-100%之间,经过处理后,石英砂中含铁量低于10x10-~。

湖南省浏阳市的石英砂,经过草酸处理后,样品中SiO2含量由98.26%升高到99.81%,A1203的含量由0.18%降低到0.15%,Fe203含量降低至0.10%。

以上所用的酸均可用蒸发、凝结或其他方法达到再生、重复使用的目的。

当Si02纯度要求很高时,清洗酸液的水必须是蒸馏水或去离子水,以免自来水中所含的铁等杂质对高纯Si02造成污染。

2.4其他方法SiO2的应用十分广泛,不同的应用,对其纯度要求也不同,因此,有时也采用一些其他的提纯方法作进一步的提纯,如电选法是利用石英与杂质矿物在电性上微小的差别,选出微量的金属杂质矿物:热爆裂法是将二氧化硅加热到一定的温度后矿物中的包裹体发生爆裂,使包裹体中的杂质得以去除。

热氯化法可除去石英气泡相中杂质矿物及金属包裹体等。

3结语不管是物理方法还是化学方法,在石英砂提纯的整个工艺过程中,都有不可替代的作用。

在实际应用中,往往是先用物理方法作预处理,如水洗和分级脱泥、擦洗、磁选,浮选和超声波法,除去大部分的杂质,再进行化学方法即酸浸法和络合法,进一步除去石英砂中的微量杂质。

但是化学方法所使用的酸液对环境有着严重的污染,这就需要我们寻求一种新的,无污染的提纯方法。

结合化学、物理、机械化学、电磁(波)化学等专业知识,研究高纯石英砂的提纯技术是今后重要的发展方向。

随着经济的发展,石英砂的选矿提纯具有很重要的经济效益和社会效益。

尤其是随着微电子、光电等行业的发展,高纯石英砂的优良性能是其他粉末无法替代的,市场前景极为广阔。

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