侯清麟，周方革，梁晓亮，陈平飞

（湖南工业大学包装与材料工程学院，湖南 株洲 412000）

引言

由于高纯石英良好的光学特性、耐腐蚀性和热稳定性，其广泛应用于电子工业、光伏工业、通信、玻璃、航空航天材料等方面[1-3]。早期中国使用天然水晶制备高纯石英，但随着水晶资源不断匮乏，选取高品质天然硅矿代替水晶制备高纯石英砂的工艺日益得到重视[4]。天然硅矿石中主要含有Fe、Al、Ca、Mg、K、Na、Li、Mn 等金属杂质及流体包裹体[5]。目前石英砂除杂的方法主要分为物理方法、化学方法。物理方法有磁选、反向浮选及煅烧处理[6-7]。化学方法包括无机酸浸及有机酸浸。常用的无机酸通常是氢氟酸、硝酸、盐酸和硫酸[8-9]。在使用无机酸进行酸浸时，由于石英砂坚硬，这些无机强酸的浓度必须非常高，在许多情况下，酸的浓度都在在20-30%之间[10]，而高浓度酸对浸出设备的腐蚀性很强。目前最常用的有机弱酸是草酸[11]，或者使用一些弱酸的组合用来提高浸出效率[12]。乙酸也是另一种有机酸浸出剂，其对环境完全无毒，对目标产物SiO2基本没有损失。通过加入草酸和乙酸，能有效地去除石英砂中的杂质元素。相比之下，草酸对Fe、Al 和Mg 的浸出率和去除率较高，然而乙酸在去除杂质元素Ca、K、Na 方面更有效率[13]。

因此，本文在前人的基础上，提出在无氢氟酸、无硝酸的条件下，将石英硅矿煅烧后，采用草酸、乙酸和易于后期废液处理的硫酸作为浸出液，对石英砂进行除杂工艺研究。

1 试验原料和方法

1.1 矿石性质

试验中的……