石英砂除杂之三：石英中化学方法除杂概述

1、原理：

酸洗是利用石英不溶于酸（HF除外），其他杂质矿物能被酸液溶解的特点，从而实现对石英的除杂，进一步提纯。

2、酸洗常用酸：

常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、草酸等。稀酸对铁、铝、镁等杂质去除效果好，而浓的硫酸、氢氟酸对钛、铬杂质去除效果好。因此，在实际生产中，会根据石英原矿情况综合使用混合酸对石英砂进行提纯。

（1）氢氟酸酸洗

氢氟酸为无色液体，19.4℃沸腾。蒸气有刺激臭味、极毒、价格较贵。在水中可离解成离子。其特点是能溶解SiO₂和硅酸盐，生成气态SiF₄，故常用于制备高纯SiO₂或除去矿物的SiO₂杂质等。

在浸出硅石（SiO₂）中的金属杂质时，对某些包裹细密的杂质矿物，使用少量HF（低浓度）有助于SiO₂部分溶解，以使杂质金属离子较易被其他药剂浸出。

（2）盐酸酸洗

盐酸可与多种金属化合物反应，生成可溶性金属氯化物，浸出含氧酸盐类矿物，但是设备防腐蚀要求较高。

（3）有机酸酸洗

有机酸包括很多，本文以草酸为例进行说明。有机酸的作用为两个，即：一是有机酸为主酸，可以直接和杂质反应；二是有机酸作为络合剂，与杂质形成络合物。

草酸与石英表面的杂质反应生成几种络合物，从而脱离颗粒表面达到分离提纯的目的。草酸属于弱酸，对环境污染小，对设备的腐蚀作用少，且除铁效果明显使用有机酸处理石英砂，草酸、柠檬酸等有机酸中含有-COO-配位官能团，能够与金属离子形成平面五元鳌环结构的稳定络合物，五元或六元环状结构的鳌合配位络合物一般有较高的稳定性，对石英砂表面的杂质元素起到了络合去除的作用。同时，这种络合作用的另一个好处时防止沉淀的产生，便于石英砂洗涤。

1、原理：

碱洗是使不溶性的有价金属转化为可溶性的金属钠盐，从而实现对石英的除杂，进一步提纯。

2、碱洗常用碱

常用的碱有氢氧化钠NaOH和碳酸钠Na₂CO₃。利用碱性溶液把石英砂中的分解粒度较细的含铝硅酸盐矿物浸出的方法。需要把溶液加热到一定温度，从而使碱与铝硅酸盐矿物反应，使其分解成微粒，再用酸液洗石英砂。

（1）氢氧化钠

这是目前国内应用最多，也较成熟的方法，主要应用于硅酸盐、碳酸盐等碱金属与碱土金属矿物的浸出。

（2）碳酸钠及硫化钠处理

碳酸钠溶液对矿物原料的分解能力较弱，但具有较高的选择性，且对设备的腐蚀性小，所以对碳酸盐含量高的矿物原料仍不失为一种有效的金属离子浸出剂。

1、原理：

盐浸是盐与石英中杂质生成可溶于水的氯化物等，从而实现对石英的除杂，进一步提纯。

2、盐浸常用盐

常用的盐有氯化钠、氯化铵。利用碱性溶液把石英砂中的分解粒度较细的含铝硅酸盐矿物浸出的方法。需要把溶液加热到一定温度，从而使碱与铝硅酸盐矿物反应，使其分解成微粒，再用酸液洗石英砂。

氯化法：将氯气、氯化钠NaCl、氯化铵与石英砂一起加热，生成氯化物，然后再水浸溶解。

石英砂用酸、碱、盐除杂，可以把石英砂中的杂质转换为可溶性矿物组分（杂质矿物或有用矿物）浸出，使之与不溶性矿物组分（杂质矿物或有用矿物）分离的过程。对不同的石英砂原矿要采取不同的酸、碱、盐的药剂。推荐使用广州石英化工自主研发的酸大师牌石英酸洗剂，属于有机弱酸，安全、易用、效果好。