Calcinación sin flúor y lixiviación con ácido nítrico para eliminar las impurezas de la arena de cuarzo
El decapado es un medio importante para eliminar las impurezas del cuarzo, comúnmente se utilizan ácido fluorhídrico, ácido nítrico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido acético y ácido oxálico. Cuando se utilizan ácidos inorgánicos para la lixiviación ácida, debido a la dureza de la arena de cuarzo, la concentración de estos ácidos inorgánicos fuertes debe ser muy alta. En muchos casos, la concentración del ácido está entre el 20 y el 30 %, y la alta concentración de ácido corroerá el equipo de lixiviación. Muy fuerte.
El ácido orgánico débil comúnmente usado es el ácido oxálico, o se usa una combinación de algunos ácidos débiles para mejorar la eficiencia de la lixiviación. El ácido acético es también otro agente de lixiviación de ácido orgánico, que es completamente no tóxico para el medio ambiente y básicamente no tiene pérdida para el producto objetivo SiO2. Al agregar ácido oxálico y ácido acético, los elementos de impureza en la arena de cuarzo se pueden eliminar de manera efectiva. Por el contrario, el ácido oxálico tuvo mayores tasas de lixiviación y remoción de Fe, Al y Mg, mientras que el ácido acético fue más eficiente en la remoción de los elementos de impureza Ca, K y Na.
Después de la calcinación del mineral de silicio de cuarzo en un lugar determinado, el ácido oxálico, el ácido acético y el ácido sulfúrico, que es un líquido residual fácil de tratar en la etapa posterior, se utilizaron como lixiviados para eliminar las impurezas de la arena de cuarzo. Los resultados mostraron que:
(1) La cantidad total de impurezas en el mineral de cuarzo seleccionado para la prueba es de 514,82 ppm, de los cuales los principales elementos de impurezas son Al, Fe, Ca, Na, y los minerales de impurezas son mica, nefelina y óxidos de hierro.
(2) Cuando el mineral de sílice de cuarzo se calcina a 900°C durante 5 horas, la tasa de eliminación de las impurezas del decapado es la más alta. En comparación con el mineral de cuarzo sin calcinar, la superficie del mineral de cuarzo templado con agua calcinada tiene más grietas con mayor ancho y profundidad, y algunos agujeros de diferentes tamaños se distribuyen en la superficie. Esto se debe a que cuando se calcina a 573 °C, el cuarzo experimentará una transición de fase de la red α a la red β, y la matriz de cuarzo se expandirá debido al cambio de red, y la tasa de expansión es de aproximadamente 4,5 %, y la expansión del volumen será conducir a grietas. Las grietas ocurren principalmente en la interfaz entre la matriz de cuarzo y las inclusiones de impurezas, donde hay muchas impurezas. Se puede inferir que el mineral de cuarzo puede producir grietas después de la calcinación y el enfriamiento con agua, y las grietas expondrán las impurezas dentro de la arena de cuarzo. , puede promover el efecto de la eliminación de impurezas por lixiviación ácida.
(3) La arena de cuarzo calcinada se lixivia con ácido con 0,6 mol/L de ácido oxálico, 08 mol/L de ácido acético y 0,6 mol/L de ácido sulfúrico a 80 °C, con una relación sólido-líquido de 1:5 y una velocidad de agitación de 300r/min. El tiempo 4h es la mejor condición para lixiviar la arena de cuarzo. En condiciones óptimas, las mejores tasas de eliminación de Al, Fe, Ca y Na son 68,18%, 85,44%, 52,62% y 47,80%, respectivamente.