某地脉石英制备高纯石英砂的化学提纯方法研究

摘要

作为一种新兴工业的基础性材料，石英砂在许多工业有着广泛的应用，而石英砂的纯度决定着它的用途。目前，我国中、高档石英砂基本上全部依赖进口，因此研究石英砂的提纯方法、提高石英砂的纯度是我国石英砂生产企业的当务之急。化学提纯方法是石英砂提纯工艺中必不可少的工艺，通过改进化学提纯工艺提高石英砂中杂质的去除效果，可以提高我国石英砂矿石资源的利用率，缓解各行业对石英砂的需求压力。酸处理法和盐处理法是常用的两种化学处理方法，酸处理法对大多数杂质有较高的去除率;盐处理法可以打开石英砂中的包裹体，去除其中的杂质，常用的掺杂物为NaCl、NaNO3等，但都可能会增加钠元素的含量。
　　本文以某地脉石英为原料，采用酸处理法和盐处理法提纯石英砂，通过改变实验条件找到化学提纯石英砂的最佳工艺，最终采用先盐处理后酸处理的方法将石英砂中的杂质降低到20.31ppm。具体工艺如下:采用反浮选的方法浮选石英砂;采用1.5％NH4Cl作为掺杂物，在450℃马弗炉中煅烧60min;将煅烧后的石英砂迅速倒入混酸中，在50℃、液固比3∶1、采用盐酸(10％)与草酸(6g/L)的混酸处理石英砂，时间为6小时，提纯后的石英砂达到了太阳能级坩埚用石英砂的标准。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 石英砂概述

1．1．1 石英砂

1．1．2 高纯石英砂

1．2 石英砂的工业用途及标准

1．2．1 玻璃及玻璃制品

1．2．2 铸造型砂

1．2．3 耐火材料

1．2．4 陶瓷、电瓷及熔融陶瓷

1．2．5 其他用途石英砂的质量要求

1．3 石英砂的提纯技术

1．3．1 物理提纯方法

1．3．2 化学提纯方法

1．4 国内外化学提纯的研究概况

1．4．1 国外研究概况

1．4．2 国内研究概况

1．5 研究的目的和意义

1．6 研究内容

2 实验原料、试剂、仪器设备及实验方法

2．1 实验试剂、仪器设备

2．2 实验原料及制备

2．3 实验方法

3 某地脉石英原矿的工艺矿物学研究

3．1 某地脉石英矿石的基本性质与组成

3．1．1 矿石的基本性质

3．1．2 石英砂的化学成分分析

3．1．3 石英砂的物相分析

3．2 石英原矿的包裹体分析

3．2．1 石英砂的爆裂测温分析

3．2．2 石英砂的红外分析

3．3 石英砂的热分析

3．4 石英砂的粒度分析

3．5 本章小结

4 某地脉石英化学提纯方法研究

4．1 样品的浮选处理

4．2 酸处理法

4．3 实验方法与杂质检测方法

4．3．1 实验方法

4．3．2 杂质检测方法

4．4 酸处理实验结果与讨论

4．4．1 盐酸浓度对石英中杂质去除的影响

4．4．2 盐酸草酸混酸对石英中杂质去除的影响

4．4．3 温度、时间对石英中杂质去除的影响

4．4．4 液固比对石英中杂质去除的影响

4．5 盐处理法

4．5．1 试验方法

4．5．2 煅烧温度对石英砂中杂质去除的影响

4．5．3 NH4Cl掺杂量对石英中杂质去除的影响

4．5．4 煅烧时间对石英中杂质去除的影响

4．6 酸处理与盐处理联合提纯

4．7 石英砂化学提纯的建议流程

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的与学术论文内容相关的学术论文及研究成果