影响石英砂酸洗效果的因素,设备防护措施

石英砂广泛应用在多个领域,其中主要是用在水资源处理领域,在生产石英砂的过程中必续先要经过酸洗,这样才能降低铁的含量,那么影响石英砂酸洗效果的因素有哪些?今天小编详细介绍下"影响石英砂酸洗效果的因素,设备防护措施".

一、影响石英砂酸洗效果的因素

1.酸度

酸洗过程实际上就是让杂质与酸发生化学反应,在一定条件下,各种酸的浓度与成份不同,和杂质反应的效果不同,因而对高纯石英的质量影响程度也不同.

石英矿石原料中伴生有大量绿帘石、金红石、云母等杂质矿物,其中大多含有金属氧化物及盐类附贴在石英矿石表面,盐酸能与各种金属氧化物及盐类作用,生成可溶性氯化物,但盐酸不能溶解大多数硅酸盐.

石英的伴生矿物中有很多是含硅的矿物,因此需用一定比例的氢氟酸,使之有效地溶解石英中的含硅矿物.

实践表明:在一定温度下,酸度适当增加,单位体积内的反应物分子总数越多,活化分子越多,则反应速度就增快,酸洗效果就提高.

2.温度

石英酸洗的好坏,温度起决定作用.伴生矿物如绿帘石、金红石等在常温下与酸发生的作用是微不足道的,如果在酸浸泡时加热,其效果则会随着温度上升而提高.一年中冬季和夏季处理效果有明显区别,其主要原因就是外界温度高低不同.

温度越高,分子运动越快,分子之间碰撞次数增加,反应速度加快.另一方面,加热可使溶液中非活化分子转化为活化分子,这就加快了反应速度,提高了处理效果.

但温度并不是越高越好,在60℃时,由于温度升高也加快了酸的挥发性,因此酸洗温度掌握在50℃左右较为适宜.当然如果酸洗设备密封相当好,高温处理效果会更佳.

3.时间

酸度和温度都不变的情况下,石英酸浸时间的长短直接影响除杂效果的好坏.冬天外界气温低,酸与石英中矿物杂质反应速度缓慢,需要延长适当时间,才能达到应有的效果.

另外,酸浸时间与石英颗粒度大小也有一定关系.石英颗粒小,与酸接触面积大,反应速度快.石英粉颗粒大则反之,因包含在颗粒内部的杂质元素不能与酸很快接触,时间短了酸洗效果就差.

4.洗酸

石英中的杂质矿物经过与酸反应,生成各种可溶或不溶性盐类等,如果洗酸过程操作不当,会严重影响酸洗产品的质量.

因此,洗酸时需控制PH值0.5-1,搅拌3-5分钟,然后去除清洗液,连续3-5次,以分离石英粉清洗液中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+、Na+、K+等离子,然后再用大量去离子水洗至中性.这样即使还有少量的CaF2残留在颗粒表面,但只要不超过它的溶度积,就不会出现沉淀.这样被处理好的高纯石英砂在拉制石英玻璃管时,也就不会产生由CaF2引起的兰变色.

当然其它矿物元素也会引起变色.所以要求高纯石英砂在洗酸时严格操作.

5.酸洗工艺与设备

部分生产企业表示,酸洗石英砂放置一段时间会再次泛黄,其原因主要有以下3个方面:

(1)石英砂酸洗前没有磁选工艺,酸洗后还有部分机械铁残留在石英砂中,机械铁迅速氧化,导致石英砂直接变成黄色;

(2)洗酸不彻底,表面酸残留在石英颗粒表面也会造成泛黄;

(3)石英砂没有烘干前与搬运工具接触造成二次污染(与铁接触氧化)而泛黄.

因此,为防止石英砂泛黄,在酸洗前必须设置磁选工序;酸浸设备应选用耐酸碱的塑料容器;石英砂清洗干净后马上进行脱水、烘干;所有加工设备应做好防护,避免石英砂与铁质材料发生接触.

另外,外界环境也会影响酸洗的效果.为了防止空气中粉尘污染,必须对生产、包装、储存等空气环境进行严格把控.

二、石英砂酸洗设备耐酸碱及防护措施

酸洗工艺的酸洗液一般为多种酸的混合物,主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等,这些混合酸的腐蚀性很强,同时具有很强的氧化性、较高的腐蚀介质温度,这对防腐材料的耐蚀性能提出了很高的要求.

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