酸洗石英砂，大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵要素
作者： 日期：2023-12-24 來源： 關(guān)注：197
高純石英的提純方法主要分為物理法和化學(xué)法。不同的共伴生礦物采用不同的分選技術(shù)，物理法提純主要有色選、擦洗、重選、磁選和浮選等工藝，可以去除幾乎所有以單體存在的礦物雜質(zhì)，除雜后雜質(zhì)元素的含量處于較低水平。此時，氣液包裹體和晶格內(nèi)部類質(zhì)同象雜質(zhì)是主要的雜質(zhì)來源，而這些雜質(zhì)是制約高純石英產(chǎn)品制備的關(guān)鍵性因素。物理法提純無法去除這些雜質(zhì)，需要進行化學(xué)深度提純。
與物理選礦相比，化學(xué)處理去除雜質(zhì)的效率更高，酸可在微裂縫和晶界內(nèi)深度滲透的優(yōu)勢可以更好地處理包裹體和晶格類型的雜質(zhì)。其中，酸浸工藝是石英砂去雜提純非常有效的方法。
酸浸工藝常采用的酸來源于佛山工業(yè)硫酸、佛山工業(yè)鹽酸、草酸、氫氟酸和硝酸等。由于使用混酸浸漬除雜可以產(chǎn)生協(xié)同作用，除雜效果更好，所以通常使用混酸進行酸浸。酸浸分離雜質(zhì)的反應(yīng)過程可分為幾個部分：有機酸和無機酸提供H+用于后期分離工藝，H+可以溶解伴生礦物（白云母和鈉長石），使其與石英分離。氫氟酸對石英、長石、云母等都具有明顯的溶蝕作用，且結(jié)構(gòu)缺陷越多，溶蝕速度越快，白云母、長石等鋁硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)必須結(jié)合氫氟酸才可有效破壞。濃硫酸具有強氧化性，熱的濃硫酸可以與大多數(shù)金屬反應(yīng)，將大部分硫化礦物轉(zhuǎn)變成相應(yīng)高價金屬硫酸鹽，其具有較高的沸點，常壓下可采用較高的浸出溫度。鹽酸具有良好的金屬溶解能力，且對鐵等離子具有良好的絡(luò)合性。硝酸具有強氧化性，能夠有效地將金屬元素氧化生成可溶性鹽，但是其單獨浸出效果不好，一般與鹽酸混合制備強腐蝕性王水進行浸出。草酸是酸浸常用的有機酸，可與溶出的金屬離子形成較穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而使其從石英表面脫離。影響酸浸的因素有：酸的選擇、酸的濃度及用量、酸溶液的溫度及酸浸時間等。此外，攪拌可以使酸液與石英的表面充分地接觸，提高酸浸提純的效果，加速酸浸過程。
酸洗石英砂，大規(guī)模生產(chǎn)是必然趨勢
化學(xué)酸浸是高效可行的石英砂除雜手段，然而隨著各國對于環(huán)境保護的重視逐年提高，國內(nèi)對礦區(qū)廢水尾礦渣排放要求日益嚴(yán)格，化學(xué)酸浸的使用受到限制。如何更好地改良酸浸工藝，在滿足石英砂純度的前提下更好的達到國家對礦產(chǎn)資源利用的環(huán)保要求，是每個礦物加工企業(yè)都亟待解決的問題。另外，未來隨著我國電子設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)進步，光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，將會顯著的推動高純石英砂的需求，酸洗石英砂的生產(chǎn)規(guī)模需求也會隨之提升。大規(guī)模生產(chǎn)是下一步發(fā)展必然趨勢，而適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的提純技術(shù)已呼之欲來。