一种石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，包括微波加热、酸洗、干燥三步骤。在微波场作用下，在气液包裹体界面易产生微裂纹。经过酸浸处理后，酸腐蚀过程中产生的催化剂易于被气液包裹体表面的裂缝捕获，并聚集在其周围，有助于石英砂中的气泡包裹体的去除。
【专利说明】
一种石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺
技术领域
[0001]本发明涉及石英砂提纯领域，具体涉及一种石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工
-H-
O
【背景技术】
[0002]石英玻璃是单一二氧化硅组分的特种玻璃，因为其具有许多优异的物理化学性能，已被广泛地应用于电子信息、航空航天、生物工程、原子能等高技术领域。一级水晶是天然的高纯度二氧化硅材料，也是理想的石英玻璃原料矿种。随着现代科技的发展，石英玻璃的需求量不断增加，而天然水晶资源面临枯竭，无法满足现代高科技发展的需求，促使人们用普通石英矿替代水晶作为石英玻璃的矿物原料。
[0003]相对于水晶，石英矿除含有更多的杂质外，还含有大量的气液包裹体。目前的杂质清除技术，如水淬、浮选、酸洗、磁选、氯化、电选、微波酸洗处理、掺杂提纯等技术，基本上能使普通石英矿达到石英玻璃的纯度要求，但是现有工艺技术难以从根本上消除其中的气液包裹体。因而这些气液包裹体中的水分子会遗留在石英玻璃中，形成羟基缺陷。目前主要采用差异腐蚀法和热爆裂法来去除气液包裹体中的水分子，并且已取得了一定的成果，但去除效果有限。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种气泡包裹体去除效果好的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺。
[0005]为实现上述技术效果，本发明的技术方案为:一种石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，其特征在于，生产工艺包括以下步骤:
[0006]S1:将石英砂置于微波炉中进行加热处理30?40min，微波炉功率为800?100ff ；
[0007]S2:将SI所得微波炉处理后的石英砂置于氢氟酸中浸泡3?6h，然后用去离子水多次清洗，直至清洗液的PH值用试纸标定值7，将石英砂置于烘箱中烘干；
[0008]S3:将S2所得石英砂置于的真空干燥箱中干燥6?8h。
[0009]其中，所述S2中烘箱温度为120?150°C。
[0010]其中，所述真空干燥箱温度为400?420°C。
[0011]其中，所述石英砂的粒度为0.1?0.2mm。
[0012]本发明的优点和有益效果在于:
[0013]在微波场作用下，在气液包裹体界面易产生微裂纹。经过酸浸处理后，酸腐蚀过程中产生的催化剂易于被气液包裹体表面的裂缝捕获，并聚集在其周围，有助于石英砂中的气泡包裹体的去除。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0015]实施例1
[0016]实施例1的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，包括以下步骤:
[0017]S1:将石英砂置于反应器中，向反应器中加入草酸溶液，超声振荡并搅拌，加热至80°C，反应10分钟，抽滤得石英砂固体；
[0018]S2:用蒸馏水清洗SI所得石英砂固体，放入烘箱烘干；
[0019]SI中草酸溶液中草酸的浓度为4g/L。
[0020]其中，超声振荡微波酸洗的频率为40KHz。
[0021]其中，搅拌的速度为300r/min。
[0022]其中，石英砂的细度为80?90目。
[0023]实施例2
[0024]实施例2的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，包括以下步骤:
[0025]S1:将石英砂置于反应器中，向反应器中加入草酸溶液，超声振荡并搅拌，加热至120°C，反应20分钟，抽滤得石英砂固体；
[0026]S2:用蒸馏水清洗SI所得石英砂固体，放入烘箱烘干；
[0027]SI中草酸溶液中草酸的浓度为6g/L。
[0028]其中，超声振荡微波酸洗的频率为50KHz。
[0029]其中，搅拌的速度为500r/min。
[0030]其中，石英砂的细度为90?100目。
[0031]实施例3
[0032]实施例3的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，包括以下步骤:
[0033]S1:将石英砂置于反应器中，向反应器中加入草酸溶液，超声振荡并搅拌，加热至100°C，反应15分钟，抽滤得石英砂固体；
[0034]S2:用蒸馏水清洗SI所得石英砂固体，放入烘箱烘干；
[0035]S I中草酸溶液中草酸的浓度为5g/L。
[0036]其中，超声振荡微波酸洗的频率为45KHz。
[0037]其中，搅拌的速度为400r/min。
[0038]其中，石英砂的细度为85?95目。
[0039]微波处理前的石英砂样品中的存在一定数量的体积较大的气液包裹体，经过微波作用后，这些气液包裹体有的体积减小，并伴有新的液相包体群生成。这是由于微波场选择加热的作用，在气液包裹体界面产生极大压强，促使这些气液包裹体爆裂或在界面产生微裂纹。新液相包体群的生成是由于微波场作用下，在气液包裹体内部产生一定的压强和温度，促使晶格中的羟基水(OH)-生成水分子，并沿着增大的晶格通道或形成的空隙间形成大量新的液相包体。
[0040]在微波场作用下，在气液包裹体界面易产生微裂纹。经过酸浸处理后，酸腐蚀过程中产生的催化剂易于被气液包裹体表面的裂缝捕获，并聚集在其周围，有助于腐蚀反应的发生。
[0041]在氢氟酸腐蚀条件下，随着酸浸时间的增加，石英砂的质量损失率也随之增大，当酸浸时间超过5h时，石英粉料质量下降极为缓慢。从原理上讲，由于微波场的辐射作用在气液包裹体界面产生极大压强，促使气液包裹体开裂产生微裂纹，经过酸浸处理后，酸腐蚀过程中产生的催化剂易于被气液包裹体表面的裂缝捕获，并易于聚集在其周围，有助于腐蚀反应的发生。
[0042]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，其特征在于，生产工艺包括以下步骤:51:将石英砂置于微波炉中进行加热处理30?40min，微波炉功率为800?1000W ; 52:将SI所得微波炉处理后的石英砂置于氢氟酸中浸泡3?6h，然后用去离子水多次清洗，直至清洗液的PH值用试纸标定值7，将石英砂置于烘箱中烘干； 53:将S2所得石英砂置于的真空干燥箱中干燥6?8h。2.根据权利要求1所述的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，其特征在于，所述S2中烘箱温度为120?150°C。3.根据权利要求1所述的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，其特征在于，所述真空干燥箱温度为400?420°C。4.根据权利要求1所述的石英砂气泡包裹体的微波酸洗去除工艺，其特征在于，所述石英砂的粒度为0.1?0.2mm。
【文档编号】C01B33/12GK105883817SQ201410747115
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】任海涛
【申请人】任海涛