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Comment améliorer l’effet décapant du sable de quartz et prévenir le jaunissement ?

Le traitement du sable de quartz de haute pureté nécessite un décapage. Ceci est exact dans les conditions actuelles de traitement des minéraux. Le décapage a divers effets et fonctions. Ceux-ci sont difficiles à remplacer par le lavage à l’eau, la flottation ou d’autres méthodes. Cela peut éliminer les impuretés. Ils sont situés à la surface des particules de sable quartzeux. Ils sont formés sous forme d’inclusions ou intégrés dans des particules. Il s’agit d’une étape cruciale dans le traitement du quartz de haute pureté.

Lors de la production, l'acidité, le temps et la température affectent le décapage. Le lavage à l’acide, le traitement et l’équipement sont également des facteurs majeurs.

Acidité

Le processus de décapage permet en fait aux impuretés de réagir chimiquement avec les acides. Sous certaines conditions, la concentration et la composition des acides peuvent varier. Les effets de la réaction avec les impuretés varient également. Ainsi, le niveau d'influence sur la qualité du quartz de haute pureté est différent.

Le minerai de quartz contient des impuretés telles que l'épidote, le rutile et le mica. La plupart de ces minéraux contiennent des oxydes et des sels métalliques fixés à la surface du minerai de quartz. Il peut réagir avec divers oxydes et sels métalliques. Cela forme des chlorates solubles. Mais il ne peut pas dissoudre la plupart des silicates.

De nombreux minéraux présents dans le quartz contiennent du silicium. Il faut donc un peu d’acide fluorhydrique pour les dissoudre.

L'expérimentation montre qu'à une certaine température, l'acidité augmente. Des molécules plus réactives par unité de volume conduisent à des molécules plus activées. Cela améliore la vitesse de réaction et réduit l'effet de décapage.

Température

La température joue un rôle crucial dans la qualité du décapage du quartz. L'épidote et le rutile réagissent à peine avec l'acide à température ambiante. Le chauffer dans de l'acide augmente l'effet. Plus il fait chaud, plus l’effet devient fort. L’effet du traitement est sensiblement différent entre l’hiver et l’été. Cela est vrai toute l’année. La principale raison réside dans les différentes températures extérieures.

Des températures plus élevées accélèrent le mouvement des molécules. Cela entraîne davantage de collisions et ralentit la vitesse de réaction. Le chauffage peut transformer les molécules inactives de la solution en molécules actives. Cela améliore la vitesse de réaction et améliore l'effet du traitement.

Cependant, plus la température est élevée, mieux c'est. À 60 ℃, l'acide devient plus volatil. Nous devrions donc maintenir la température de décapage à environ 50 ℃. Bien sûr, si l'équipement de décapage est correctement scellé. Le traitement à haute température sera meilleur.

Temps

Lorsque l'acidité et la température sont les mêmes. Le temps d'immersion affecte directement l'élimination des impuretés. Le temps doit être suffisant. En hiver, la température est basse. L'acide réagit lentement avec les impuretés du quartz. Il faut un temps approprié pour atteindre le résultat souhaité.

De plus, le temps de lixiviation acide est également lié à la taille des particules de quartz. Les particules de quartz plus petites sont plus susceptibles d'entrer en contact avec un contact acide. La réaction est donc plus rapide. Les particules de quartz plus grosses aggravent le processus de décapage en peu de temps. En effet, les impuretés contenues dans les particules ne peuvent pas entrer rapidement en contact avec l'acide.

Lavage acide

Les impuretés du quartz réagissent avec l'acide. Ils produisent divers sels qui peuvent se dissoudre ou non. Si le processus de lavage à l'acide n'est pas effectué correctement, cela peut nuire à la qualité du produit mariné.

Par exemple, lors du lavage du sable de quartz traité à l'acide avec de l'eau très pure, l'acidité diminue. L’élément d’impuretés Ca réagira avec l’acide HF pour produire du CaF2. Le CaF2 adhère à la surface des particules de quartz. Le CaF2 se décolorera lors du dessin des tubes en verre de quartz.

La recherche montre que le principe d'équilibre peut arrêter le CaF2. Nous l'utilisons pour laver le quartz avec de l'acide. Le pH contrôle la création et la fonte du CaF2. Son mécanisme est le suivant :

Le CaF2 s'ionise, libérant des ions Ca2+ et F- dans la solution. Lors de leur collision, Ca2+ et F- forment CaF2, créant un équilibre réversible.

Voici le résultat réécrit :

Une concentration élevée de H+ conduit à la formation de HF avec F-. Cela réduit la concentration de F, favorisant la dissolution du CaF2.

Ainsi, lors du lavage à l’acide, le pH doit être compris entre 0,5 et 1. Remuer pendant 3 à 5 minutes. Ensuite, retirez le liquide de nettoyage trois à cinq fois. Cela sépare les ions Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al3+, Na+, K+ du liquide de nettoyage et de la poudre de quartz. Ensuite, rincez abondamment à l’eau déminéralisée jusqu’à neutralité. De cette façon, même s'il reste du CaF2 sur les particules. Tant qu’il reste en dessous de sa limite de solubilité, aucun solide ne se formera. De cette façon, le sable de quartz de haute pureté traité ne décolorera pas les tubes en verre de quartz. Le CaF2 est à l'origine de la décoloration.

Bien entendu, d’autres éléments minéraux provoqueront également une décoloration. Par conséquent, le sable de quartz de haute pureté doit être utilisé dans des conditions strictes pendant le lavage acide.

Comment prévenir le jaunissement ?

Certains fabricants affirment que le sable de quartz décapé deviendra jaune. Cela se produit après une période de repos prolongée. Les principales raisons sont les suivantes :

(1) Il n’y a pas de processus de séparation magnétique avant le décapage du sable de quartz. Après le décapage, il reste du fer mécanique dans le sable de quartz. Le fer mécanique s’oxyde rapidement, ce qui fait jaunir directement le sable de quartz ;

Le lavage acide n’est pas minutieux. L'acide reste à la surface des particules de quartz. Cet acide provoquera également un jaunissement.

Le sable touche les outils de manutention avant de sécher. Cela entraîne une pollution (oxydation par le fer) et un jaunissement.

Évitez le jaunissement en mettant en place au préalable un processus de séparation magnétique. Utilisez des récipients en plastique résistants aux acides et aux alcalis pour l'équipement de lixiviation acide. Séchez le sable juste après le nettoyage. Protégez bien tout le matériel pour éviter que le sable ne touche le fer.

De plus, l’environnement extérieur affectera également l’effet du décapage. Nous devons prévenir la pollution par les poussières dans l’air. Il faut contrôler l’air pendant la production, le conditionnement, le stockage, etc.

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