La lavorazione della sabbia di quarzo ad alta purezza richiede il decapaggio. Ciò è accurato alle condizioni attuali minerale condizioni di lavorazione. Il decapaggio ha vari effetti e funzioni. Questi sono difficili da sostituire con il lavaggio ad acqua, la flottazione o altri metodi. Può rimuovere le impurità. Si trovano sulla superficie delle particelle di sabbia di quarzo. Si formano come inclusioni o sono incorporate nelle particelle. Questo è un passaggio cruciale nella lavorazione del quarzo ad alta purezza.
Nella produzione, l'acidità, il tempo e la temperatura influenzano la salamoia. Anche il lavaggio acido, la lavorazione e l'attrezzatura sono fattori importanti.
Acidità
Il processo di decapaggio consente in realtà alle impurità di reagire chimicamente con gli acidi. In determinate condizioni, la concentrazione e la composizione degli acidi possono variare. Anche gli effetti della reazione con le impurità variano. Quindi, il livello di influenza sulla qualità del quarzo ad alta purezza è diverso.
Il minerale di quarzo contiene impurità come epidoto, rutilo e mica. La maggior parte di questi minerali contiene ossidi metallici e sali attaccati alla superficie del minerale di quarzo. Può reagire con una varietà di ossidi metallici e sali. Questo forma clorati solubili. Ma non può sciogliere la maggior parte dei silicati.
Molti minerali presenti nel quarzo contengono silicio. Pertanto, è necessario dell'acido fluoridrico per dissolverli.
La sperimentazione dimostra che a una certa temperatura, l'acidità aumenta. Più molecole reattive per unità di volume portano a più molecole attivate. Ciò aumenta la velocità di reazione e riduce l'effetto di decapaggio.
Temperatura
La temperatura gioca un ruolo cruciale nella qualità del decapaggio del quarzo. L'epidoto e il rutilo reagiscono appena con l'acido a temperatura ambiente. Riscaldandolo in acido aumenta l'effetto. Più diventa caldo, più forte diventa l'effetto. L'effetto del trattamento è significativamente diverso tra inverno ed estate. Ciò è vero tutto l'anno. Il motivo principale sono le diverse temperature esterne.
Temperature più elevate accelerano il movimento delle molecole. Ciò porta a più collisioni e rallenta la velocità di reazione. Il riscaldamento può trasformare le molecole inattive nella soluzione in molecole attive. Ciò aumenta la velocità di reazione e potenzia l'effetto del trattamento.
Tuttavia, più alta è la temperatura, meglio è. A 60℃, l'acido diventa più volatile. Quindi, dovremmo mantenere la temperatura di decapaggio a circa 50℃. Naturalmente, se l'attrezzatura di decapaggio è sigillata correttamente. Il trattamento ad alta temperatura sarà migliore.
Tempo
Quando l'acidità e la temperatura sono le stesse. Il tempo di immersione influisce direttamente sulla rimozione delle impurità. Il tempo deve essere sufficiente. In inverno, la temperatura è bassa. L'acido reagisce lentamente con le impurità nel quarzo. Ci vuole una quantità di tempo appropriata per ottenere il risultato desiderato.
Inoltre, il tempo di lisciviazione acida è anche correlato alle dimensioni delle particelle di quarzo. Le particelle di quarzo più piccole hanno maggiori probabilità di entrare in contatto con l'acido. Quindi, la reazione è più rapida. Le particelle di quarzo più grandi peggiorano il processo di decapaggio in tempi brevi. Questo perché le impurità nelle particelle non possono entrare rapidamente in contatto con l'acido.
Lavaggio acido
Le impurità nel quarzo reagiscono con l'acido. Producono vari sali che possono dissolversi o meno. Se il processo di lavaggio acido non viene eseguito correttamente, può danneggiare la qualità del prodotto decapato.
Ad esempio, quando si lava la sabbia di quarzo trattata con acido con acqua ad alta purezza, l'acidità diminuisce. L'elemento di impurità Ca reagirà con l'acido HF per produrre CaF2. CaF2 si attacca alla superficie delle particelle di quarzo. Il CaF2 si scolorirà quando si estraggono tubi di vetro di quarzo.
La ricerca dimostra che il principio di equilibrio può fermare il CaF2. Lo usiamo per lavare il quarzo con l'acido. Il pH controlla la creazione e la fusione del CaF2. Il suo meccanismo è il seguente:
CaF2 ionizza, rilasciando ioni Ca2+ e F- nella soluzione. Quando si scontrano, Ca2+ e F- formano CaF2, creando un equilibrio reversibile.
Ecco l'output riscritto:
Un'elevata concentrazione di H+ porta alla formazione di HF con F-. Ciò riduce la concentrazione di F-, favorendo la dissoluzione di CaF2.
Quindi, quando si lava con acido, il pH deve essere compreso tra 0,5 e 1. Mescolare per 3-5 minuti. Quindi, rimuovere il liquido detergente da tre a cinque volte. Questo separa gli ioni Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al3+, Na+, K+ dal liquido detergente e dalla polvere di quarzo. Quindi, risciacquare con molta acqua deionizzata fino a neutralità. In questo modo, anche se un po' di CaF2 rimane sulle particelle. Finché rimane al di sotto del suo limite di solubilità, non si formerà alcun solido. In questo modo, la sabbia di quarzo ad alta purezza trattata non scolorirà i tubi di vetro di quarzo. CaF2 è la causa dello scolorimento.
Naturalmente, anche altri elementi minerali possono causare scolorimento. Pertanto, la sabbia di quarzo ad alta purezza deve essere utilizzata in condizioni rigorose durante il lavaggio acido.
Come prevenire l'ingiallimento?
Alcuni produttori sostengono che la sabbia di quarzo decapata diventi gialla. Ciò accade dopo essere rimasta ferma per un po'. Le ragioni principali sono le seguenti:
(1) Non c'è alcun processo di separazione magnetica prima del decapaggio della sabbia di quarzo. Dopo il decapaggio, un po' di ferro meccanico rimane nella sabbia di quarzo. Il ferro meccanico si ossida rapidamente, facendo ingiallire direttamente la sabbia di quarzo;
Il lavaggio acido non è accurato. L'acido rimane sulla superficie delle particelle di quarzo. Questo acido causerà anche ingiallimento.
La sabbia tocca gli utensili di manipolazione prima di asciugarsi. Ciò provoca inquinamento (ossidazione con ferro) e ingiallimento.
Prevenire l'ingiallimento impostando in anticipo un processo di separazione magnetica. Utilizzare contenitori di plastica resistenti agli acidi e agli alcali per le apparecchiature di lisciviazione acida. Asciugare la sabbia subito dopo la pulizia. Proteggere bene tutte le apparecchiature per evitare che la sabbia tocchi il ferro.
Inoltre, anche l'ambiente esterno influirà sull'effetto del decapaggio. Dobbiamo prevenire l'inquinamento da polvere nell'aria. Dobbiamo controllare l'aria durante la produzione, il confezionamento, lo stoccaggio, ecc.