شستشوی بدون فلوئور و نیتریک اسید برای حذف ناخالصی ها از ماسه کوارتز

ترشی وسیله مهمی برای حذف ناخالصی های کوارتز است که معمولاً از اسید هیدروفلوئوریک، اسید نیتریک، اسید کلریدریک، اسید سولفوریک، اسید استیک و اسید اگزالیک استفاده می شود. هنگام استفاده از اسیدهای معدنی برای اسیدشویی، به دلیل سختی ماسه کوارتز، غلظت این اسیدهای قوی معدنی باید بسیار بالا باشد. در بسیاری از موارد، غلظت اسید بین 20-30 درصد است و غلظت بالای اسید باعث خوردگی تجهیزات شستشو می شود. بسیار قوی.

اسید ضعیف آلی که معمولاً استفاده می شود اسید اگزالیک است یا ترکیبی از برخی اسیدهای ضعیف برای بهبود راندمان شستشو استفاده می شود. اسید استیک نیز یکی دیگر از عوامل لیچینگ اسید آلی است که برای محیط زیست کاملاً غیر سمی است و اساساً هیچ ضرری برای محصول هدف SiO2 ندارد. با افزودن اسید اگزالیک و اسید استیک می توان عناصر ناخالصی موجود در ماسه کوارتز را به طور موثر حذف کرد. در مقابل، اسید اگزالیک نرخ شستشو و حذف بالاتری برای Fe، Al و Mg داشت، در حالی که اسید استیک در حذف عناصر ناخالصی Ca، K و Na کارآمدتر بود.

پس از کلسینه کردن سنگ سیلیکون کوارتز در محل معین، از اسید اگزالیک، اسید استیک و اسید سولفوریک که در مرحله بعدی به راحتی تصفیه می شود، به عنوان شیرابه برای حذف ناخالصی ها از ماسه کوارتز استفاده شد. نتایج نشان داد که:

(1) مقدار کل ناخالصی در سنگ معدن کوارتز انتخاب شده برای آزمایش 514.82ppm است که عناصر ناخالص اصلی آن Al، Fe، Ca، Na و کانی های ناخالص میکا، نفلین و اکسیدهای آهن هستند.

(2) هنگامی که سنگ معدن کوارتز سیلیس در دمای 900 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت کلسینه می شود، میزان حذف ناخالصی های ترشی بالاترین میزان است. در مقایسه با سنگ معدن کوارتز کلسینه نشده، سطح سنگ کوارتز کوئنچ شده با آب کلسینه دارای ترک های بیشتری با عرض و عمق بیشتر است و تعدادی سوراخ با اندازه های مختلف روی سطح پخش می شود. این به این دلیل است که وقتی در دمای 573 درجه سانتیگراد کلسینه شود، کوارتز تحت یک انتقال فاز از شبکه α به شبکه β قرار می گیرد و ماتریس کوارتز به دلیل تغییر شبکه منبسط می شود و نرخ انبساط حدود 4.5٪ است و انبساط حجمی خواهد شد. منجر به ترک شود. ترک‌ها عمدتاً در سطح مشترک بین ماتریس کوارتز و آخال‌های ناخالصی، جایی که ناخالصی‌های زیادی وجود دارد، رخ می‌دهند. می توان استنباط کرد که سنگ معدن کوارتز می تواند پس از کلسینه شدن و کوئنچ آب، ترک ایجاد کند و ترک ها ناخالصی های داخل ماسه کوارتز را آشکار می کند. ، می تواند اثر حذف ناخالصی را با اسیدشویی افزایش دهد.

(3) ماسه کوارتز کلسینه شده با اسید اگزالیک 0.6mol/L، اسید استیک 08mol/L و اسید سولفوریک 0.6mol/L در دمای 80 درجه سانتیگراد، با نسبت جامد به مایع 1:5 و سرعت هم زدن 300r/min زمان 4 ساعت بهترین شرایط برای شسته شدن ماسه کوارتز است. در شرایط بهینه، بهترین میزان حذف آل، آهن، کلسیم و سدیم به ترتیب 18/68 درصد، 44/85 درصد، 62/52 درصد و 80/47 درصد است.