การชะล้างโดยปราศจากฟลูออรีนและกรดไนตริกเพื่อขจัดสิ่งสกปรกออกจากทรายควอทซ์

การดองเป็นวิธีที่สำคัญในการขจัดสิ่งเจือปนในแร่ควอทซ์ โดยทั่วไปใช้กรดไฮโดรฟลูออริก กรดไนตริก กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก กรดอะซิติก และกรดออกซาลิก เมื่อใช้กรดอนินทรีย์สำหรับการชะล้างด้วยกรด เนื่องจากความแข็งของทรายควอทซ์ ความเข้มข้นของกรดแก่อนินทรีย์เหล่านี้จะต้องสูงมาก ในหลายกรณี ความเข้มข้นของกรดอยู่ระหว่าง 20-30% และกรดที่มีความเข้มข้นสูงจะกัดกร่อนอุปกรณ์ชะล้าง แข็งแรงมาก.

กรดอ่อนอินทรีย์ที่ใช้กันทั่วไปคือกรดออกซาลิก หรือใช้กรดอ่อนบางชนิดผสมกันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชะล้าง กรดอะซิติกยังเป็นสารชะล้างกรดอินทรีย์อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมโดยสิ้นเชิง และไม่สูญเสีย SiO2 ของผลิตภัณฑ์เป้าหมาย ด้วยการเติมกรดออกซาลิกและกรดอะซิติก จะสามารถขจัดสิ่งเจือปนในทรายควอทซ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางตรงกันข้าม กรดออกซาลิกมีอัตราการชะล้างและกำจัด Fe, Al และ Mg สูงกว่า ในขณะที่กรดอะซิติกมีประสิทธิภาพมากกว่าในการกำจัดองค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ Ca, K และ Na

หลังจากการเผาแร่ควอทซ์ซิลิกอนในสถานที่หนึ่ง กรดออกซาลิก กรดอะซิติก และกรดซัลฟิวริก ซึ่งง่ายต่อการบำบัดของเหลวในระยะต่อมา ถูกนำมาใช้เป็นน้ำชะเพื่อขจัดสิ่งเจือปนออกจากทรายควอทซ์ ผลการวิจัยพบว่า:

(1) ปริมาณสิ่งเจือปนทั้งหมดในแร่ควอทซ์ที่เลือกสำหรับการทดสอบคือ 514.82ppm ซึ่งองค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์หลักคือ Al, Fe, Ca, Na และแร่ธาตุที่ไม่บริสุทธิ์คือไมกา เนฟิลีน และออกไซด์ของเหล็ก

(2) เมื่อเผาแร่ควอตซ์ซิลิกาที่อุณหภูมิ 900°C เป็นเวลา 5 ชั่วโมง อัตราการกำจัดสิ่งเจือปนจากการดองจะสูงที่สุด เมื่อเทียบกับแร่ควอทซ์ที่ไม่ผ่านการเผา พื้นผิวของแร่ควอทซ์ที่ดับด้วยน้ำที่ผ่านการเผาจะมีรอยแตกมากกว่าโดยมีความกว้างและความลึกที่มากกว่า และมีรูขนาดต่างๆ กันกระจายอยู่บนพื้นผิว เนื่องจากเมื่อเผาที่อุณหภูมิ 573°C ควอตซ์จะผ่านการเปลี่ยนเฟสจาก α lattice เป็น β lattice และเมทริกซ์ของควอตซ์จะขยายตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของ lattice และอัตราการขยายตัวประมาณ 4.5% และการขยายตัวของปริมาตรจะ นำไปสู่รอยร้าว รอยแตกส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างเมทริกซ์ของควอตซ์และการรวมสิ่งเจือปน ซึ่งมีสิ่งเจือปนจำนวนมาก สรุปได้ว่าแร่ควอทซ์สามารถทำให้เกิดรอยแตกหลังจากการเผาและการดับด้วยน้ำ และรอยแตกจะทำให้สิ่งสกปรกภายในทรายควอทซ์ออกมา , สามารถส่งเสริมผลของการกำจัดสิ่งเจือปนโดยการชะล้างของกรด

(3) ทรายควอทซ์ที่ผ่านการเผาถูกชะล้างด้วยกรดด้วยกรดออกซาลิก 0.6 โมล/ลิตร กรดอะซิติก 08 โมล/ลิตร และกรดกำมะถัน 0.6 โมล/ลิตร ที่อุณหภูมิ 80°C โดยมีอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลว 1:5 และ a ความเร็วในการกวน 300r/min. เวลา 4 ชม. เป็นสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการชะล้างทรายควอทซ์ ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม อัตราการกำจัด Al, Fe, Ca และ Na ที่ดีที่สุดคือ 68.18%, 85.44%, 52.62% และ 47.80% ตามลำดับ