石英砂酸洗工艺优化探索与案例

酸洗过程分为静态酸洗和动态酸洗:

静态酸洗是将石英砂放入耐酸塑料容器中，浸泡在由HCl、硝酸和HF组成的混合溶液中。浸泡时间根据气候条件确定，也需要5 ~ 7天。

动态酸洗是将石英砂放入动态耐酸反应釜中，加入HCl、硝酸、HF的饱和溶液中进行酸洗。每吨石英砂需要混合酸液600 ~ 800公斤。反应釜加热至55~60℃，双锥反应釜的石英砂在旋转时在反应釜内动态滚动，从而实现。

1.反应釜动态加热过程的技术特点及存在的问题。

随着科学技术的发展，将原来的自然温度下的箱式浸出改为反应釜加热的动态工艺技术，大大缩短了酸洗反应时间，从而达到质量稳定的目的。

但目前反应釜内壁的耐酸材料是聚乙烯塑料，加热 滚塑后附着在反应釜内壁。但由于聚乙烯塑料的耐温性有限，加热酸洗石英砂过程中的温度只能为50~60℃，而当石英砂处于上述温度限值内时，其晶格体系仍然是完全封闭的，因此这种酸洗过程只能去除石英砂的表面。

此外，饱和酸洗工艺回收液中含有大量有害物质，重复使用1-2次后会大大降低酸洗效果，最终会产生大量无法使用的尾酸和废液，需要通过中和处理后排放。但这种尾酸废液是三种酸的混合物，其Cl-、F-、NO3-等成分相当复杂，难以达到排放标准，会造成严重的环境污染。

鉴于上述技术方法，传统的饱和酸洗工艺在石英砂中完成酸洗后排出并储存饱和酸洗尾酸，但在石英砂中仍有大量尾酸无法排出，在石英砂中剩余尾酸高达25%~30%。此时只能加水过滤反复清洗，大量尾酸废水进入污水处理池需要中和。

因此，传统的饱和酸洗工艺中含有大量的HF，而HF恰恰是二氧化硅的克星。当它们相遇时，二氧化硅会溶解，溶解的物质是H2SiF6。如果石英砂没有被纯水充分清洗，会产生少量的H2SiF6超细粉末，在应时坩埚、应时块、气体精炼应时拉管的生产过程中会产生大量的微气泡，导致其质量下降或根本不合格，这是高纯石英砂加工过程中产生气液夹杂物的原因之一。

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