微波－酸蚀去除石英砂气液包裹体的工艺研究.pdf

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1、第43卷第4期广州化工Vo1．43No．42015年2月GuangzhouChemicalIndustryFeb．2015微波一酸蚀去除石英砂气液包裹体的工艺研究冰刘泰荣，侯清麟，贺思慧，陈琳璋(湖南工业大学包装与材料工程学院，湖南株洲412007)摘要：采用微波加热与氢氟酸酸蚀的联合工艺去除石英砂气液包裹体，研究了微波功率、微波时间、酸蚀温度、酸蚀浓度、酸蚀时问对去除石英砂气液包裹体的影响。结果表明：石英砂经微波功率为1500W，微波作用时间30min处理后，其光透过率为80％，达到了一级水晶的光透过率指标。再将经微波处理后的石英砂用浓度为0．3mol／L的氢氟酸溶液在80℃的恒温水浴中酸

2、浸5h，此时的石英砂光透过率可由之前的80％提高到9l％，最大程度去除了石英砂气液包裹体。关键词：石英砂；微波；酸浸；气液包裹体中图分类号：TQ171．4文献标志码：A文章编号：1001—9677(2015)04—0053—03ResearchonRemovalFluidInclusionsofQuartzSandthroughMicrowave-etchingLIUTai-rong，HOUQin-lin，HESi-hui，CHENLin-zhang(SchoolofPackagingandMaterialsEngineering．HunanUniversityofTechnology，Hu

3、nanZhuzhou412007，China)Abastract：Removingfluidinclusionsinquartzsandbymicrowaveheatingandhydrofluoricacidleaching，theeffectofmicrowavepower，microwavetime，acidetchingtemperature，acidetchingconcentration，acidetchingtimeonremovingfluidinclusionsinquartzwerestudied．Theresultshowedthatlighttransmittance

4、ofquartzsandwas80％aftertreatedwith1500Wmicrowavepowerfor30min．whichreachedtolighttransmittanceindexof1一crysta1．However，whenquartzsandhandledwithmicrowaveabove——metionedaddedtohydrofluoricacidsolutionwiththeconcentrationof0．3no1／Lduring80oCthermostaticwaterbathfor5h．itslighttransmittanceofquartzsand

5、was91％．Keywords：quartzsand；microwave；acidleaching；thefluidinclusions高纯石英砂是高新技术产业的基础性材料，其具有优越的到后期再去增加酸碱差异强度，气液包裹体的去除效果十分有物理、化学性能，如：光谱透过率高、化学性能稳定、抗热冲限，同时没有考虑到酸蚀温度对其的影响。张士轩提出通过击强度大、耐高温变形和耐射线辐照等。在航空航天、半导测定石英颗粒在特定的浸油中的光透过率可检验石英矿物中气体技术、微电子、光电子与国防尖端等多领域有着广泛的应液包裹体的去除程度，即石英光透过率的变化，也就是石英中用。气液包裹体含量的变化。俄罗斯Blas

6、hew等。。研究了通过微波石英(SiO)在自然界中主要以天然水晶、石英岩、脉石加热石英砂到一定温度，石英砂中的气液包裹体数量迅速减英、石英砂岩等形式存在j。目前，随着高纯石英砂原料需求少，然而，Blashew只对微波加热做简单的试验研究，且仅进行单独的微波试验。的不断加大，天然水晶资源日渐枯竭，不能满足现代工业发展本文拟采用微波、氢氟酸酸蚀联合工艺对石英砂去除气液的需求。因此，通过硅石提纯制备高纯石英砂替代天然水晶具有重大的研究价值J。硅石中除石英外的主要杂质分为非结构包裹体进行研究，并讨论了在不同微波功率、微波时间、酸蚀温度、酸蚀时间、酸蚀浓度下石英砂的光透过率，最终确定了性杂质(长石、云

7、母等)和结构性杂质(气液包裹体)。非最佳工艺参数。结构性杂质是石英晶体以外的矿物，如表面黏附物、伴生矿物等，目前，采用磁选、浮选、氯化、电选、水淬、超声波处理1材料与方法等工艺可有效去除。结构性杂质是石英晶体生长时形成的，主要是水分子和以(OH)一形式参与晶格的结构水，统称为气液1．1试样与预处理包裹体。结构性杂质(气液包裹体)的去除是目前实现硅石提本研究选用的石英砂试样均来自江苏阳山硅材料有限公纯制备高纯石