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高纯石英砂是如何制备的?

2022-04-29

  高纯石英砂是SiO2含量高于99.9%的石英砂,为白色粉末,无异色,杂质含量很低。高纯石英砂具有高的耐温性,极好的化学特性,优良的电绝缘性和透光性等,是高新技术产业不可替代的矿物原料。

  高纯石英砂是由普通石英砂提纯得到的,其杂质含量很低,性能稳定,行业需求量较大,可以实现资源的充分利用,因此发展高纯石英砂的制备工艺非常重要。

  高纯石英砂的制备工艺

  石英砂的提纯主要是除去其中少量或微量杂质,获得高纯石英砂,常用的工艺有擦洗、重选、磁选、浮选、酸浸等工艺。

  擦洗

  用机械力和砂粒间的剥离力去除石英砂表面的杂质铁、粘结和矿物泥。擦洗使石英砂矿物前期可以有效地排出一部分杂质,清洁石英砂颗粒的表面,从而顺利进行后面的提纯工作。

  重选

  重选是根据矿物重力的不同对矿物进行筛选。矿物颗粒由于密度的不同在介质中受流体力和机械力的影响不同,产生松散的分层,从而矿石颗粒被分离。

  磁选

  磁选是将石英砂中的磁性杂质矿物和颗粒分离出来。石英砂中的石英是反磁性物质,在磁场中不能被磁化,而其中含Fe、Ti的杂质大多是顺磁性物质,可以被磁化,从而通过磁选可以除去含Fe、Ti的杂质,获得很高的石英砂含量。

  磁选通常采用的设备是湿式强磁选机和高梯度磁选机。

  浮选

  浮选是通过矿物颗粒表面上的不同物理和化学性质对矿物颗粒进行分离的过程,主要功能是从石英砂中除去相关的矿物云母和长石。研究发现,矿浆的pH值和捕收剂种类、用量对浮选提纯效果有显著的影响。

  酸浸

  石英不溶于酸(氢氟酸除外),通过酸对铁及其他有害元素的溶解作用,从而将杂质分离出来,得到高纯石英砂。石英砂表面及缝隙中的杂质可以通过酸浸大限度地去除,磁选和浮选等物理方法只能除去矿物结构类杂质。

  研究发现酸浸过程中使用混合酸去除杂质的效果比较好,石英会被氢氟酸溶解,所以混合酸中氢氟酸浓度不宜过高。时间、酸的浓度、洗涤过程和温度都是影响酸浸效果的因素。

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