酸洗石英砂，大规模生产的关键要素
作者： 日期：2023-12-24 来源： 关注：116
高纯石英的提纯方法主要分为物理法和化学法。不同的共伴生矿物采用不同的分选技术，物理法提纯主要有色选、擦洗、重选、磁选和浮选等工艺，可以去除几乎所有以单体存在的矿物杂质，除杂后杂质元素的含量处于较低水平。此时，气液包裹体和晶格内部类质同象杂质是主要的杂质来源，而这些杂质是制约高纯石英产品制备的关键性因素。物理法提纯无法去除这些杂质，需要进行化学深度提纯。
与物理选矿相比，化学处理去除杂质的效率更高，酸可在微裂缝和晶界内深度渗透的优势可以更好地处理包裹体和晶格类型的杂质。其中，酸浸工艺是石英砂去杂提纯非常有效的方法。
酸浸工艺常采用的酸来源于佛山工业硫酸、佛山工业盐酸、草酸、氢氟酸和硝酸等。由于使用混酸浸渍除杂可以产生协同作用，除杂效果更好，所以通常使用混酸进行酸浸。酸浸分离杂质的反应过程可分为几个部分：有机酸和无机酸提供H+用于后期分离工艺，H+可以溶解伴生矿物（白云母和钠长石），使其与石英分离。氢氟酸对石英、长石、云母等都具有明显的溶蚀作用，且结构缺陷越多，溶蚀速度越快，白云母、长石等铝硅酸盐的晶体结构必须结合氢氟酸才可有效破坏。浓硫酸具有强氧化性，热的浓硫酸可以与大多数金属反应，将大部分硫化矿物转变成相应高价金属硫酸盐，其具有较高的沸点，常压下可采用较高的浸出温度。盐酸具有良好的金属溶解能力，且对铁等离子具有良好的络合性。硝酸具有强氧化性，能够有效地将金属元素氧化生成可溶性盐，但是其单独浸出效果不好，一般与盐酸混合制备强腐蚀性王水进行浸出。草酸是酸浸常用的有机酸，可与溶出的金属离子形成较稳定的络合物，从而使其从石英表面脱离。影响酸浸的因素有：酸的选择、酸的浓度及用量、酸溶液的温度及酸浸时间等。此外，搅拌可以使酸液与石英的表面充分地接触，提高酸浸提纯的效果，加速酸浸过程。
化学酸浸是高效可行的石英砂除杂手段，然而随着各国对于环境保护的重视逐年提高，国内对矿区废水尾矿渣排放要求日益严格，化学酸浸的使用受到限制。如何更好地改良酸浸工艺，在满足石英砂纯度的前提下更好的达到国家对矿产资源利用的环保要求，是每个矿物加工企业都亟待解决的问题。另外，未来随着我国电子设备制造业的技术进步，光伏产业的不断发展，将会显著的推动高纯石英砂的需求，酸洗石英砂的生产规模需求也会随之提升。大规模生产是下一步发展必然趋势，而适应大规模生产的提纯技术已呼之欲来。