Quá trình xử lý cát thạch anh có độ tinh khiết cao đòi hỏi phải ngâm chua. Điều này chính xác dưới dòng điện khoáng sản điều kiện chế biến. Ngâm chua có nhiều tác dụng và chức năng khác nhau. Những tác dụng và chức năng này khó có thể thay thế bằng phương pháp rửa bằng nước, tuyển nổi hoặc các phương pháp khác. Nó có thể loại bỏ tạp chất. Chúng nằm trên bề mặt của các hạt cát thạch anh. Chúng được hình thành dưới dạng tạp chất hoặc được nhúng trong các hạt. Đây là bước quan trọng trong quá trình chế biến thạch anh có độ tinh khiết cao.
Trong sản xuất, độ axit, thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình ngâm chua. Rửa axit, xử lý và thiết bị cũng là những yếu tố chính.
Tính axit
Quá trình tẩy chua thực sự cho phép các tạp chất phản ứng hóa học với axit. Trong những điều kiện nhất định, nồng độ và thành phần của axit có thể khác nhau. Ảnh hưởng của phản ứng với tạp chất cũng khác nhau. Vì vậy, mức độ ảnh hưởng đến chất lượng của thạch anh có độ tinh khiết cao là khác nhau.
Quặng thạch anh chứa các tạp chất như epidot, rutile và mica. Hầu hết các khoáng chất này đều chứa oxit kim loại và muối bám trên bề mặt quặng thạch anh. Nó có thể phản ứng với nhiều loại oxit và muối kim loại. Điều này tạo thành clorat hòa tan. Tuy nhiên, nó không thể hòa tan hầu hết các silicat.
Nhiều khoáng chất tìm thấy trong thạch anh có chứa silicon. Vì vậy, cần phải có một ít axit flohydric để hòa tan chúng.
Thí nghiệm cho thấy ở nhiệt độ nhất định, độ axit tăng lên. Nhiều phân tử phản ứng hơn trên một đơn vị thể tích dẫn đến nhiều phân tử được kích hoạt hơn. Điều này làm tăng tốc độ phản ứng và làm giảm hiệu ứng tẩy rửa.
Nhiệt độ
Nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng trong chất lượng của thạch anh ngâm. Epidote và rutile hầu như không phản ứng với axit ở nhiệt độ phòng. Đun nóng nó trong axit sẽ làm tăng tác dụng. Càng nóng thì tác dụng càng mạnh. Hiệu quả điều trị khác biệt đáng kể giữa mùa đông và mùa hè. Điều này đúng quanh năm. Lý do chính là nhiệt độ bên ngoài khác nhau.
Nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ chuyển động của các phân tử. Điều này dẫn đến nhiều va chạm hơn và làm chậm tốc độ phản ứng. Gia nhiệt có thể biến đổi các phân tử không hoạt động trong dung dịch thành các phân tử hoạt động. Điều này giúp tăng cường tốc độ phản ứng và nâng cao hiệu quả điều trị.
Tuy nhiên, nhiệt độ càng cao thì càng tốt. Ở 60oC, axit trở nên dễ bay hơi hơn. Vì vậy, chúng ta nên giữ nhiệt độ ngâm ở khoảng 50oC. Tất nhiên, nếu thiết bị ngâm được niêm phong đúng cách. Việc xử lý nhiệt độ cao sẽ tốt hơn.
Thời gian
Khi độ axit và nhiệt độ bằng nhau. Thời gian ngâm ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình loại bỏ tạp chất. Thời gian phải đủ. Vào mùa đông, nhiệt độ thấp. Axit phản ứng chậm với tạp chất trong thạch anh. Phải mất một khoảng thời gian thích hợp để đạt được kết quả mong muốn.
Ngoài ra, thời gian lọc axit cũng liên quan đến kích thước của hạt thạch anh. Các hạt thạch anh nhỏ hơn có nhiều khả năng tiếp xúc với axit hơn. Vì vậy, phản ứng xảy ra nhanh hơn. Các hạt thạch anh lớn hơn làm cho quá trình tẩy rửa trở nên tồi tệ hơn trong khung thời gian ngắn. Điều này là do tạp chất trong các hạt không thể tiếp xúc nhanh với axit.
Rửa axit
Các tạp chất trong thạch anh phản ứng với axit. Chúng tạo ra nhiều loại muối có thể hòa tan hoặc không. Nếu quá trình rửa axit không được thực hiện đúng cách, nó có thể làm hỏng chất lượng của sản phẩm ngâm.
Ví dụ, khi rửa cát thạch anh đã qua xử lý axit bằng nước có độ tinh khiết cao, độ axit sẽ giảm. Nguyên tố tạp chất Ca sẽ phản ứng với axit HF tạo thành CaF2. CaF2 bám trên bề mặt hạt thạch anh. CaF2 sẽ mất màu khi vẽ ống thủy tinh thạch anh.
Nghiên cứu cho thấy nguyên lý cân bằng có thể ngăn chặn CaF2. Chúng tôi sử dụng nó để rửa thạch anh bằng axit. Độ pH kiểm soát việc tạo ra và tan chảy CaF2. Cơ chế của nó như sau:
CaF2 ion hóa, giải phóng các ion Ca2+ và F- vào dung dịch. Khi chúng va chạm, Ca2+ và F- tạo thành CaF2, tạo ra trạng thái cân bằng thuận nghịch.
Đây là đầu ra được viết lại:
Nồng độ H+ cao dẫn đến hình thành HF với F-. Điều này làm giảm nồng độ F-, thúc đẩy quá trình hòa tan CaF2.
Vì vậy, khi rửa bằng axit, độ pH phải nằm trong khoảng 0,5-1. Khuấy trong 3-5 phút. Sau đó, loại bỏ chất lỏng làm sạch ba đến năm lần. Điều này tách các ion Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al3+, Na+, K+ khỏi chất lỏng tẩy rửa và bột thạch anh. Sau đó, rửa sạch với nhiều nước khử ion cho đến khi trung tính. Bằng cách này, ngay cả khi một ít CaF2 vẫn còn trên các hạt. Miễn là nó vẫn ở dưới giới hạn hòa tan thì sẽ không có chất rắn nào hình thành. Bằng cách này, cát thạch anh có độ tinh khiết cao đã qua xử lý sẽ không làm mất màu ống thủy tinh thạch anh. CaF2 là nguyên nhân gây ra sự đổi màu.
Tất nhiên, các yếu tố khoáng chất khác cũng sẽ gây ra sự đổi màu. Vì vậy, cát thạch anh có độ tinh khiết cao phải được vận hành trong điều kiện nghiêm ngặt trong quá trình rửa axit.
Làm thế nào để ngăn chặn tình trạng ố vàng?
Một số nhà sản xuất cho rằng cát thạch anh ngâm sẽ chuyển sang màu vàng. Điều này xảy ra sau khi nó đã ngồi được một lúc. Những lý do chính như sau:
(1) Không có quá trình tách từ trước khi tẩy cát thạch anh. Sau khi tẩy, một ít sắt cơ học vẫn còn trong cát thạch anh. Sắt cơ khí bị oxy hóa nhanh chóng khiến cát thạch anh trực tiếp chuyển sang màu vàng;
Việc rửa axit không triệt để. Axit còn sót lại trên bề mặt hạt thạch anh. Axit này cũng sẽ gây ra màu vàng.
Cát chạm vào dụng cụ xử lý trước khi khô. Điều này dẫn đến ô nhiễm (oxy hóa sắt) và ố vàng.
Ngăn ngừa hiện tượng ố vàng bằng cách thiết lập trước quy trình tách từ. Sử dụng hộp nhựa chịu axit và chịu kiềm cho thiết bị lọc axit. Làm khô cát ngay sau khi làm sạch. Bảo vệ tốt tất cả các thiết bị để cát không chạm vào bàn ủi.
Hơn nữa, môi trường bên ngoài cũng sẽ ảnh hưởng đến tác dụng của việc ngâm chua. Chúng ta phải ngăn ngừa ô nhiễm bụi trong không khí. Chúng ta phải kiểm soát không khí trong quá trình sản xuất, đóng gói, bảo quản, v.v.