石英砂生产厂家:石英砂提纯方法简介(下)
石英砂生产厂家:石英砂提纯方法简介(下)
石英砂生产厂家第二,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。酸浸法常用的酸类有硫酸、盐酸,硝酸和氢氟酸;混合法常用的酸类主要有草酸和醋酸;这些酸类对石英中金属杂质矿物均有较好的去除效果。
A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)
某地的含粉砂粘土质硅藻土,用硫酸作为酸浸剂,通过对温度,硫酸浓度及液固比的研究,得出当温度是90℃,硫酸浓度是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。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。
B混合酸浸法(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,能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,时间一般为24小时,若在加热的条件下,采用搅拌浸出,时间一般为2—6小时,洗涤干燥即可。在室温下,18%盐酸与硅微粉1.5:1的液固比,石英砂生产厂家接着再用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12小时,经两次酸浸纯化处理后的硅微粉中铁含量小于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℃温度下搅拌2—3小时,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。用这种法处理,可使石英砂的铁含量由0.0059%降低至0.0002%-0.005%。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%)。
C络合法(将一种中等强度的有机酸,石英砂生产厂家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)
当Si02纯度要求很高时,清洗酸液的水必须是蒸馏水或者去离子水,以免自来水中所含的铁等杂质对高纯二氧化硅造成污染。
D其他方法
二氧化硅的应用极其广泛,不同的应用对其纯度要求也不尽相同,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温度后矿物中的包裹体发生爆裂,使包裹体中的杂质去除;热氯化法可除去石英气泡相中杂质矿物及金属包裹体等。
综上所述,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,石英砂生产厂家都有十分重要的作用。在实际应用过程中,一般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,再用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。但是化学方法中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优良的提纯方法。结合化学、物理、机械化学、电磁(波)化学等相关专业的知识,研究高纯石英砂的提纯技术是今后发展的方向。随着经济的发展,石英砂的选矿提纯具有十分重要的经济效益和社会效益。石英砂生产厂家尤其是随着微电子、光电等行业的发展,高纯石英砂的优良性能是无法替代的,市场前景十分广阔。