石英砂的精細提純及用途
作為玻璃生產(chǎn)主要原料的石英砂中，最有害的雜質(zhì)是各種含鐵物質(zhì)，包括含鐵黏土、黑云母、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦以及石英顆粒表面氧化鐵薄膜等。采用常規(guī)選礦方法，雖可除去絕大部分單體含鐵礦物，但對石英砂粒表面氧化鐵薄膜及裂隙內(nèi)的鐵染雜質(zhì)，則難以除去。對于一些光學(xué)玻璃、儀器玻璃及某些特殊玻璃，有時要求所用石英砂中SiO。含量達到99．9％甚至99．99％，含鐵量低達0．01％～o．02 oA，甚至更低。這就需要用酸浸法對石英砂進行處理。砂粒表面的鐵薄膜主要由褐鐵礦、針鐵礦(或氫氧化鐵)組成。它們與各種酸的反應(yīng)如下。
與鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)。+3HCl一FeCl。+3HzO
Fe203+6HCl一2FeCl3+3H20
與硫酸反應(yīng)：2Fe(OH)3+3H2S04一Fe2(SOt)3+6H20
Fe203+3H2S04一Fe2(S04)3+3H20
上述反應(yīng)中生成的FeCl。和Fe。(SO。)。均可溶于水，因此在隨后的固液分離中可隨溶液除去。如果在酸浸過程中加入還原劑如綠礬、亞硫酸鹽等，將Fe3+還原為Fe”，其在溶液中的溶解度將會增大，更有利于雜質(zhì)的浸出。 構(gòu)成地殼的造巖氧化物中，60％是硅酸鹽，主要以石英(結(jié)晶SiO。)形態(tài)存在。純凈的石英六方柱晶體稱為水晶，自然界中數(shù)量較少，而大量存在的是硅石和硅砂。硅石是指以石英為主要成分的脈石英、石英巖、石英砂巖等。石英在建筑業(yè)、玻璃及玻璃制品工業(yè)、機械工業(yè)、陶瓷工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及耐火材料工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。
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