酸洗是去除石英雜質的重要手段,常用的是氫氟酸、硝酸、鹽酸、硫酸、乙酸和草酸等。在使用無機酸進行酸浸時,由于石英砂堅硬,這些無機強酸的濃度必須非常高,在許多情況下,酸的濃度都在在20-30%之間,而高濃度酸對浸出設備的腐蝕性很強。
常用的有機弱酸是草酸,或者使用一些弱酸的組合用來提高浸出效率。乙酸也是另一種有機酸浸出劑,其對環境完全無毒,對目標產物SiO2基本沒有損失。通過加入草酸和乙酸,能有效地去除石英砂中的雜質元素。相比之下,草酸對Fe、Al和Mg的浸出率和去除率較高,然而乙酸在去除雜質元素Ca、K、Na方面更有效率。
侯清麟等將新疆某地石英硅礦煅燒后,采用草酸、乙酸和易于后期廢液處理的硫酸作為浸出液,對石英砂進行除雜,結果表明:
?。?)試驗所選的石英礦的雜質總量為514.82ppm,其中主要的雜質元素為Al、Fe、Ca、Na,雜質礦物為云母、霞石和鐵質氧化物。
?。?)當石英硅礦在900℃溫度下煅燒5h后酸洗雜質去除率最高。與未煅燒石英原礦相比,煅燒水淬過的石英礦表面有較多廣度和深度都較大的裂紋,同時表面也分布著一些大小不一的孔洞。這是因為在573℃煅燒時,石英會產生相變,由α晶格轉變為β晶格,而石英基體會因為晶格的改變而發生膨脹,且膨脹率為4.5%左右,體積膨脹就會導致裂紋的產生。而裂紋主要產生在石英基體與雜質包裹體交界面這種雜質多的地方,由此可推測,石英礦經過煅燒水淬后能產生裂紋,且所產生的裂紋會使石英砂內部的雜質暴露出來,能促進后面酸浸除雜的效果。
?。?)將煅燒后的石英砂M900在80℃,固液比為1:5,攪拌速度為300r/min的條件下,0.6mol/L草酸、08mol/L乙酸和0.6mol/L硫酸,酸浸時間4h是浸出該石英砂的最佳條件。在最佳條件下,Al、Fe、Ca、Na的較佳去除率分別為68.18%、85.44%、52.62%和47.80%。
資料來源:《侯清麟,周方革,梁曉亮,陳平飛.煅燒-無氟無硝酸浸去除石英砂雜質的工藝研究[J].西部皮革,2021,43(14):1-3》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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