酸洗石英砂的生产技术工艺及应用情况分析

      第一节 酸洗石英砂的简介

      石英砂是一种稳定的化学物质，主要用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁以及水处理等工业。天然石英矿石通常含有氧化铁、粘土、云母和有机杂质，且表面一般有一层铁水形成膜，相对于某些对含铁量有严格要求的精细 行业 来讲，生产中用石英砂时是必须要经过酸洗的，以降低石英砂中铁的含量。

       酸洗石英砂都是湿法酸洗，是使用各种酸。如盐酸、硫酸、草酸、氢氟酸等。酸洗前破碎都是采用湿法破碎，其中部分是采用机械法如锤破破碎，这样破碎出来的物料含有大量的机械铁。机械铁和石英砂在水中反应缓慢，一般经过数天也会机械铁氧化成三价铁变成红黄色。如果加酸浸泡后，在裸露空气中铁氧化的速度更快。

       第二节 酸洗石英砂的 技术工艺

　   酸洗石英砂的制作环境大都在纯水或者脱盐水中，首先得经过弱酸处理，需要经过弱酸处理的原因是在制水系统中不会因为水中某些物质的含量大小而发生质变现象。石英矿石的好坏决定着酸洗时的盐酸浓度和浸泡时间。接下来是破碎，现在的石英砂生产设备都是一体的了，矿石进入设备后出来就是成品。但酸洗石英砂不适合这种设备，因为矿石破碎后不能直接进入振动筛，而是要进入酸池，所以不适合一体式设备。盐酸浓度一般是30%左右即可，浸泡时间在24小时左右最好。经过浸泡的石英砂就已经没有杂质了，而且颜色变得晶莹透白，最后是筛分和冲洗，筛分和冲洗在一套设备内一次完成。这样生产出的石英砂用在反渗透和脱盐水设备是最佳的。

　　酸洗石英砂生产步骤如下：

　　1.用一定浓度的盐酸溶液加热一段时间，处理2-3小时；盐酸量为砂重的5%左右。

　　2.将石英砂水洗后，将浓盐酸和硫酸（98%）混合，放置在室温下1-2小时，或在混合液和石英砂搅拌一段时间后将酸液洗掉。

　　3.对于处理草酸和绿矾：将水、草酸、绿矾按照一定比例在温度下配制成溶液，再将石英砂与该溶液按照一定比例混合搅拌，处理几分钟后将溶液滤出并回收，砂子经清洗、脱水和烘干。

　　 4.氢氟酸处理：氢氟酸处理单独使用时效果最好，但浓度要高。和二亚硫酸钠共同使用时，可以使用浓度较低氢氟酸。

　　 5.将一定浓度的盐酸和氟硅酸溶液同时加入到石英砂料浆中；也可以先用盐酸溶液进行处理，经水洗后再用氟硅酸处理；或者将顺序颠倒，在高温下处理2-3小时再进行过滤清洗。

        第三节  如何提高石英砂酸洗的效率

        石英砂价格的上涨很大一部分原因归结于酸洗工艺所带来的环保成本的增加，由部分企业透漏，环保持续高温不退，酸洗石英砂污染严重，不能维持稳定生产，后续复产日期无望；目前，石英砂产品中普砂供应正常，但精砂供应紧张的情况越来越严重，耐火材料用精砂的订单出现排队积压的情况。

        通过酸洗可有效去除石英砂黄皮和杂质，但在酸洗过程中，肯定会产生废液，不经处理排放会造成诸多污染，如：氟污染；腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物；阻碍废水生物处理中的生物繁殖；会毒死鱼类，使庄稼枯死，影响水生作物生长；造成土质钙化，破坏土层松散状态，因而影响农作物生长；

        建立中和池妥善处理废液，并将生产用水循环利用，是企业处理酸洗废液的常规做法。然而，除了在处理废液方面下功夫，企业还需要掌握的如何最大限度提高石英砂酸洗的效率。

        1、不同酸对石英砂酸洗效果的影响

        其中，盐酸具有良好的金属溶解能力，且对铁离子有络合性；硝酸能有效的氧化金属元素生成可溶性盐，但单独使用时效果欠佳；氢氟酸对二氧化硅、云母、长石等都具有明显的溶蚀作用，加入氢氟酸可明显提升除铁效果；混酸酸洗可产生协同效应，有利于提高杂质去除效率。

         2、酸的浓度对石英砂酸洗效率的影响

         酸液浓度增大会推动反应的正向进行，激活更多的活化分子，提升除铁率，但浓度过高会迅速生成产物层限制反应进行，铁去除率增幅变缓。

         3、酸洗温度对石英砂酸洗效果的影响

          酸洗温度的提升会加快反应速率和提高铁去除率，但这种提升效果会随着温度的增高趋于减弱。铁去除率随着时间延长而变大，酸洗温度较高时去除率较大，且去除率曲线短时间内上升较快，随后趋于平缓。

         第四节 石英砂市场需求及未来发展趋势

         现目前随着我国工业发展的速度迅猛，而对于硅产品的需求量也是越来越多，像石英这种原材料也是有很大需求，更重要的是对其纯度的要求相当高。高纯石英砂对于工业的作用不言而喻。

         由于高纯石英砂是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半导体硅及光线通讯电缆等高性能材料的主要原料，可广泛应用于现代科技和经济领域，有着很高的附加价值，因此，各国对于高纯石英砂的态度都很坚决，甚至已限制了高纯石英砂的出口。

         在我国，各 行业 发展比较迅速，而且水平也是名列前茅，对于高纯石英砂也是相当的看重，国内市场对于高纯石英砂的需求也是相当巨大。以下是国内市场需求的总体介绍：

         1.石英玻璃年用量在3000吨左右；

         2.石英柑蜗，仅锦州一五五厂400吨/年；

         3.电光源:1000吨/年；

         4.其它领域估计30000吨/年。

         目前我国石英砂的提纯和规模化开采依然处于艰难的探索阶段，随着优质水晶资源的枯竭，解决我国高档石英砂自给能力不足的问题主要集中在地质找矿、工艺矿物学和矿物加工等专业技术的提高上。首先要寻找晶体较纯、类质同相置换和气液包裹体少的矿石，其次要综合采用现代先进的物理与化学选矿提纯技术与装备研发高效、稳定的高纯石英选矿提纯技术。高纯石英原料砂已经成为国民经济的战略性产品。

         努力寻求我国高纯石英砂矿提纯技术的进步和产业的发展，实现高档次( 高纯和超高纯) 石英砂的自给是我国石英玻璃产业发展所迫切需要的，对于我国相关高新技术产业的发展有重要意义。



          免责声明：本文仅为中经纵横 市场 研究 观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来点垂询：4008099707。特此说明。