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石英除铝杂质的方法

中国粉体网 2019/10/8 08:56:08 点击 845 次

导读 高纯石英粉具有优良的光学性能、热稳定性能、化学稳定性和耐辐照性能,是生产单晶硅、多晶硅、石英玻璃、光纤、太阳能电池、集成电路基板材料等高性能材料的主要原料,在电子工业、电光源、光通讯、军工等方面具有广泛的用途。

中国粉体网讯  高纯石英粉具有优良的光学性能、热稳定性能、化学稳定性和耐辐照性能,是生产单晶硅、多晶硅、石英玻璃、光纤、太阳能电池、集成电路基板材料等高性能材料的主要原料,在电子工业、电光源、光通讯、军工等方面具有广泛的用途。随着电子工业、光通信、激光、光学等领域的发展,企业对高纯石英材料的要求越来越高,需求量也越来越大。我国石英岩类矿产资源丰富,目前以脉石英为原料得到高纯石英粉,铝是石英粉难以去除的杂质,很难使石英中铝含量达到高纯石英的标准。




石英中铝杂质以两种形式存在。一种是铝存在含有铝的长石矿物中;另一种是铝离子取代硅的位置,形成了架状结构。石英矿物中包含的长石、云母或粘土矿物是铝质元素的主要来源,其中粘土矿物可以利用擦洗法去除,但是对于长石和云母矿物利用浮选工艺才能取得较好的去除效果。


酸性浮长石法


是主要的长石和石英浮选分离方法,通过对河北某长石矿进行阳离子捕收剂和阴阳离子混合捕收剂浮选效果对比试验,研究结果表明,单独使用阳离子捕收剂时,长石的回收率仅为40.9%;而使用混合捕收剂,钾元素的回收率最高可以达到82.15%。


中性浮长石法


中性浮长石法是在中性介质中,以六偏磷酸钠为抑制剂,以阴阳离子混合捕收剂优先浮选长石的方法。该法是由刘亚川于20世纪90年代提出的。


碱性浮石英法


碱性浮石英法是在pH=11-12时,以碱土金属离子如Ca2+、Na+等作为活化剂,用烷基磺酸盐优先浮选出石英的方法。通过测试碱性浮长石体系中长石表面的ζ电位以及Ca2+的吸附,表明长石受到抑制;在加入1-十二烷醇这种非离子表面活性剂时,石英回收率上升明显,通过测试表面张力分析其机理得出,表面活性剂在磺酸盐和金属阳离子形成的中性络合物半胶束吸附于石英砂表面过程中起到促进剂的作用,并在采用长链烷基磺酸时,起分散剂作用。


浮选还可以分为有氟和无氟浮选两种方式。


有氟浮选


常用的有氟浮选是利用硫酸为pH调节剂,DWBE和SHN为混合捕收剂或者是使用氢氟酸为活化剂、胺类阳离子捕收剂的氢氟酸法以及YS或SHN为捕收剂的阴离子浮选法。许多的研究发现有氟浮选可以很好的去除石英矿物中的长石。


无氟浮选


近年来环境问题日益浮现,为了减少HF的使用,无氟工艺得到了较大的发展。在1976年美国S.G.迈尔汉首先提出无氟浮选。据富田坚二等的研究可知,在硫酸或盐酸介质中,使用高级脂肪族铵盐和石油磺酸钠为混合捕收剂,可以很好的分离石英和长石。蚌埠玻璃设计研究院无氟浮选实验也取得了成功,为我国选矿工业的发展做出了较高的贡献。


参考来源:

周海玲.石英粉去除铝、钾、钠的研究

谈高.天然脉石英制备高纯超细硅微粉及其应用研究

石英矿中铝杂质的去除方法


(中国粉体网编辑整理/墨玉)

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