石英股份提純技術如何

『壹』 如何提純黃金

混汞黃金提純法。這是一種古老的黃金提純方法，只要有耐心，可以提到很高的純度，具體方法如下：

1. 汞齊化：黃金+汞+水；不斷研磨，直到無黃金顆粒為止，黃金與汞生成金屬間化物。
   

2. 加硫：將硫磺粉與已汞齊化的金研磨混合。
   

3. 空氣中加熱培燒：此時，多餘的汞揮發，賤金屬首先生成金屬硫化物，後期生成金屬氧化物
   

4. 多次重復以上操作
   

5. 加硼砂熔化成金錠：賤金屬氧化物與硼砂反應生成低熔點物質，浮於液體上層，純金在底部。
   

採用此方法要防止汞蒸汽中毒。

古代因為沒有硝酸硫酸等化學葯品，只能採用以上方法，現在我們可以將以上方法改進：

1. 充分汞齊化
   

2. 多次加硝酸去雜
   

3. 熔化
   

4. 黃金純度處決於汞齊化的充分度和硝酸去雜的徹底度，如果處理得好。黃金純度可達99%以上。
   

本方法適合用汞捕收的粗顆粒金的處理。

(1)石英股份提純技術如何擴展閱讀：

黃金（Gold）是化學元素金（化學元素符號Au）的單質形式，是一種軟的，金黃色的，抗腐蝕的貴金屬。金是較稀有、較珍貴和極被人看重的金屬之一。國際上一般黃金都是以盎司為單位，中國古代是以「兩」作為黃金單位，是一種非常重要的金屬。不僅是用於儲備和投資的特殊通貨，同時又是首飾業、電子業、現代通訊、航天航空業等部門的重要材料。

黃金的化學符號為Au，金融上的英文代碼是XAU或者是GOLD。Au的名稱來自一個羅馬神話中的黎明女神歐若拉（Aurora ）的一個故事，意為閃耀的黎明。

國際金價進入2015年後大幅飆升，紐約市場金價從每盎司1200美元一路上行，不到一個月已升至1300美元關口；統計顯示，紐約市場黃金期貨價格2015年來已累計上漲9.3%。

『貳』 提純技術有幾種原理

分離提純一般應遵循「四原則」和「三必須」
(1)「四原則」：一不增(提純過程中不增加新的雜質)；二不減(不減少被提純的物質)；三易分離(被提純物質與雜質容易分離)；四易復原(被提純物質要易復原)。
(2)「三必須」：一、除雜試劑必須過量；二、過量試劑必須除盡(因為過量試劑帶入新的雜質)；三、選最佳除雜途徑。

分離提純的常用物理方法
方法 適用范圍
過濾 不溶性固體和液體
蒸發 溶解度隨溫度變化較小的固體和溶液
重結晶 溶解度隨溫度變化較大的固體和溶解度隨溫度變化較小的固體
萃取和分液 (1)萃取：利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質
從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來
(2)分液：兩種液體互不相溶且易分層
蒸餾和分餾 沸點相差較大的液體混合物
升華 某種組分易升華的混合物，利用物質升華的性質在加熱條件下分離的方法

分離提純的常用化學方法
(1)加熱法
混合物中混有熱穩定性差的物質時，可直接加熱，使熱穩定性差的物質分解而分離出去。例如：食鹽中混有氯化銨，純鹼中混有小蘇打等均可直接加熱除去雜質。
(2)沉澱法
在混合物中加入某試劑，使其中一種以沉澱形式分離出去的方法。使用該方法一定要注意不能引入新的雜質。若使用多種試劑將溶液中不同微粒逐步沉澱時，應注意後加試劑能將前面所加試劑的過量部分除去，最後加的試劑不引入新的雜質。例如，加適量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。
(3)轉化法
不能通過一次反應達到分離的目的時，要經過轉化為其他物質才能分離，然後要將轉化物質恢復為原物質。例如：分離Fe3＋和Al3＋時，可加入過量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，過濾後，分別再加鹽酸重新生成Fe3＋和Al3＋。注意轉化過程中盡量減少被分離物質的損失，而且轉化物質要易恢復為原物質。
(4)酸鹼法
被提純物質不與酸鹼反應，而雜質可與酸鹼發生反應，用酸鹼作除雜試劑。例如：用鹽酸除去SiO2中的石灰石，用氫氧化鈉溶液除去鐵粉中的鋁粉等。
(5)氧化還原法
①對混合物中混有的還原性雜質，可加入適當的氧化劑使其被氧化為被提純物質。例如：將氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中，除去FeCl2雜質。
②對混合物中混有的氧化性雜質，可加入適當還原劑將其還原為被提純物質。例如：將過量鐵粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振盪過濾，可除去FeCl3雜質。
(6)調節pH法
通過加入試劑來調節溶液的pH，使溶液中某組分沉澱而分離的方法。一般加入相應的難溶或微溶物來調節。
例如：在CaCl2溶液中含有FeCl3雜質，由於三氯化鐵的水解，溶液是酸性溶液，就可採用調節溶液pH的辦法將Fe3＋沉澱出去，為此，可向溶液中加氧化鈣或氫氧化鈣或碳酸鈣等。
(7)電解法
此法利用電解原理來分離、提純物質，如電解精煉銅，將粗銅作陽極，精銅作陰極，電解液為含銅離子的溶液，通直流電，粗銅及比銅活潑的雜質金屬失電子，在陰極只有銅離子得電子析出，從而提純了銅。

分離提純方法的選擇
(1)「固＋固」混合物的分離(提純)
加熱 升華法例如：NaCl和I2的分離
分解法例如：除去Na2CO3中混有的NaHCO3 固體
氧化法例如：除去氧化銅中混有的銅
加水 結晶法(互溶)例如：KNO3和NaCl的分離
過濾法(不互溶)例如：粗鹽提純
其他——特殊法例如：FeS和Fe的分離可用磁鐵吸附分離
(2)「固＋液」混合物的分離(提純)
互溶 萃取法例如：海帶中碘元素的分離
蒸發 例如：從食鹽水中製得食鹽
蒸餾法例如：用自來水制蒸餾水
不互溶——過濾法例如：將NaCl晶體從其飽和溶液中分離出來
(3)「液＋液」混合物的分離(提純)
互溶 蒸餾法例如：酒精和水、苯和硝基苯、汽油和煤油等的分離
不互溶分液法例如：CCl4和水的分離
(4)「氣＋氣」混合物的分離(提純)
洗氣法例如：除去Cl2中的HCl，可通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶
其他法例如：除去CO2中的CO，可通過灼熱的CuO
(5)含雜質的膠體溶液的分離(提純)
滲析法：用半透膜除去膠體中混有的分子、離子等雜質。

『叄』 重晶石的提純技術

隨著優質、單一型重晶石礦日益枯竭，我國目前絕大部分重晶石礦品位低，與其他金屬礦、非金屬礦緊密伴生，直接影響其在工業上的利用價值。作鑽井泥漿用的重晶石加重劑一般細度要求達到-0.056mm以上，密度>4.2g/cm，品位>95%，可溶性鹽類含量98%，CaO含量<0.36%，且不許含有氧化鎂、鉛等有害成分。不同用途的重晶石對重晶石的純度、白度、雜質含量的要求不同。1.1物理提純重晶石的物理提純方法主要有：手選、重選、磁選。手選的主要依據是重晶石與伴生礦的顏色和密度的區別。原礦經過粗碎後，重晶石礦物與脈石礦物能夠有效解離，手選可以選出塊狀的重晶石。如廣西象州潘村礦，用手選法可以得到粒度在30～150mm，BaSO4含量>92%的富礦。手選法簡單方便易行，對設備依賴低，成本小，但對礦石要求高並且生產效率低，對資源造成極大浪費。重選是根據重晶石與伴生礦物的密度差別進行提純。原礦經破碎、磨礦至一定粒級進入重選設備進行分選從而將脈石剔除。湖南衡南重晶石礦重選後的硫酸鋇含量達92%以上，手選尾礦經重選後可以得到硫酸鋇含量達84.50%的重選精礦。磁選是利用不同礦石之間磁性的差異，在磁力的作用下進行選別的方法。磁選主要來除掉一些具有磁性氧化鐵類礦物如菱鐵礦，通常與重選聯合使用，以降低重晶石精礦中鐵的含量。1.2化學提純1.2.1浮選法提純隨著高品位易選重晶石礦的不斷開發利用，急待加大對低品位重晶石礦開發研究的力度。重晶石常與螢石、方解石、石英等礦物緊密伴生，品位低、嵌布粒度細、成分復雜，傳統重選工藝難以使其有效分離。浮選可以適應各種復雜嵌布類型的重晶石，因而成為現階段重晶石選別的主要方法。捕收劑是決定重晶石礦物能否有效分離的關鍵，常用的捕收劑根據吸附形式可以分為三種：①以化學吸附為主的陰離子捕收劑；②以物理吸附為主的陽離子捕收劑；③介於兩者之間的兩性捕收劑。根據重晶石與螢石的分離過程可分為兩種：一種是抑制重晶石浮選螢石；另一種是抑制螢石浮選重晶石。喻福濤等採用油酸鈉作為螢石捕收劑，YZ-4栲膠與水玻璃、硫酸鋁組合作抑制劑，抑制重晶石浮選螢石，最終獲得了CaF2品位為96.81%、回收率為92.44%的螢石精礦和BaSO4品位為91.36%、回收率為86.75%的重晶石精礦，實現了螢石與重晶石的高效分離。李名鳳用十二烷基磺酸鈉為捕收劑，硅酸鈉與檸檬酸作螢石抑制劑，採用抑制螢石浮選重晶石方案，最終得到BaSO4品位為93.28%，回收率為94.06%的重晶石精礦。1.2.2煅燒提純礦物煅燒過程表現為受熱離解為一種組成更簡單的礦物或礦物本身發生晶型轉變，由一種固相熱解為另一種固相和氣相的物理變化過程。由於重晶石礦物在成床過程中混入Fe2O3、TiO2、有機質等雜質，這些雜質會使重晶石發灰、發綠及發青等，從而影響重晶石的純度和白度，嚴重降低重晶石的使用價值。煅燒可使有機質揮發，煅燒除雜主要適用於去除能夠在高溫下吸熱分解或揮發的雜質。雷紹民等將用硫酸酸洗後的重晶石礦粉在850℃煅燒2h，白度可由88.19%提高到90.64%；在950℃煅燒2h後，白度可達93.5%。1.2.3浸出提純浸出提純主要是用於除掉重晶石中的碳及有色雜質。它們的存在影響重晶石精礦的白度及應用前景。除掉這些雜質的主要方法有：酸浸法、氧化—還原法、有機酸絡合法。酸浸法是利用酸與礦物中的雜質金屬或金屬氧化物進行反應，生成可溶於水或稀酸的化合物，經洗滌過濾，將可溶物去除，可以達到提純的目的。雷紹明等將湖北某重晶石礦經過濃硫酸浸出後，可以使重晶石粉的白度從84.10%提高到88.60%。氧化—還原法首先加入氧化劑使礦物中伴生的金屬化合物溶解，並氧化重晶石中的致色有機物，再加入還原劑將Fe還原成Fe，使其溶解，達到除雜增白、提高礦物品位的目的。有機酸絡合法是在除鐵過程中添加有機酸如EDTA、抗壞血酸、檸檬酸、草酸等，這類酸能溶解鐵氧化物，並形成絡合物，達到很好的除鐵效果。李雪琴等在硫酸(1.6mol/L)酸浸重晶石中，添加草酸絡合溶解出的Fe，可以將礦石中的主要致色物Fe除去。重晶石經過基本提純後可以滿足生產初級鋇鹽的要求，但部分精細和專用化產品仍無法生產，還需依賴進口。需要對重晶石的開發做進一步探索。

『肆』 什麼是PR提純技術

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『伍』 如何提純石英砂

石英砂提純是除去石英砂中少量或微量雜質,獲得精製石英砂或高純石英砂(如電子級產品) 的高難度分離技術。近年來, 國內外對石英砂提純工藝研究主要圍繞著以下幾個方面進行:

1 水洗、分級脫泥
石英砂中的SiO2 的品位隨著石英砂粒度的變細而降低, 鐵質和鋁質等雜質礦物的品位則正好相反, 這種現象在含有大量粘土性礦物石英砂中尤為明顯。所以在入選前對石英砂原礦進行水選、分級脫泥是非常必要的, 而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英砂原礦化學組成為:SiO2 78.139 %、Fe2O3 11.68 %、Al2O3 11.128 %; 其粒度組成中- 011 mm 粒級含量為27.165 %。在對原礦進行預選水洗、分級脫泥後, SiO2 的品位上升到86.136 % , Fe2O3 降低至0.149 % , Al2O3 降低至6179 % , 除雜提純效果較為顯著。水洗、分級脫泥作為一種礦石入選前的預處理方法, 應用得較早也很普遍, 但對於存在於石英砂表面的薄膜鐵和粘連性雜質礦物, 其脫除效果尚不甚顯著。
2 擦洗
擦洗是藉助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結及泥性雜質礦物和進一步擦碎未成單體的礦物集合體, 再經分級作業達到石英砂進一步提純的效果。目前, 主要有棒磨擦洗和機械擦洗二種方法。對於機械擦洗, 一般認為影響擦洗效果的因素主要是來自擦洗機的結構特點和配置形式, 其次為工藝因素, 包括擦洗時間和擦洗濃度。研究表明, 砂礦擦洗濃度在50 %～60 %之間效果最好, 濃度過大或過小, 都會降低雜質礦物的擦除效果, 而且在一定程度上反而加大了石英砂的提純難度; 擦洗時間原則上以初步達到產品質量要求為基準, 不宜過長, 因為時間過長, 會加大設備磨損, 提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由於對於某些石英砂礦, 機械擦洗擦除效果不太理想,因此, 在我國棒磨擦洗工藝應用得較為普遍和相對成熟。如對某地石英砂原礦〔2〕經水洗、分級脫泥後, + 013 mm 以上的石英砂進行棒磨擦洗。結果表明, 經磨礦擦洗後, Fe2O3 從0.119 %降低到0.110 % , 鐵的去除率達47.14 %。我們在對雲南某地石英砂礦採用加葯高效強力擦洗, 配合適當的工藝和設備, 結果發現比採用棒磨擦洗效果好, 棒磨擦洗回收率為49 % , 而加葯高效強力擦洗回收率為73 %。加葯的目的是增大雜質礦物和石英顆粒表面的電斥力, 增強雜質礦物與石英顆粒相互間的分離效果。21磁選工藝的採用, 可以最大限度地清除包括連生體顆粒在內的赤鐵礦、褐鐵礦和黑雲母等弱磁性雜質礦物。強磁選通常採用濕式強磁磁選機或高梯度磁選機。

『陸』 如何用粗硅提純得到單晶硅

晶體硅包括單晶硅和多晶硅，晶體硅的制備方法大致是先用碳還原SiO2成為Si，用HCl反應再提純獲得更高純度多晶硅，單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
以上反應都必須用專用昂貴設備進行，一般實驗室基本沒有條件做到，反應溫度可能在2000℃左右，所以我覺得你找些書面資料了解一下就可以了。硅是半導體工業的重要原料，半導體材料的制備基礎書很多，都應該講到。
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硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999％，甚至達到99.9999999％以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。
單晶硅具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本徵半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導電的程度，而形成p型硅半導體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導電程度，形成n型硅半導體。
單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅主要用於製作半導體元件。
高純度硅在石英中提取，以單晶硅為例，提煉要經過以下過程：石英砂一冶金級硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一矽片切割。
冶金級硅的提煉並不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來的硅的純度約98-99%，但半導體工業用硅還必須進行 高度提純(電子級多晶硅純度要求11個9，太陽能電池級只要求6個9)。而在提純過程中，有一項「三氯氫硅還原法(西門子法)」的關鍵技術我國還沒有掌 握，由於沒有這項技術，我國在提煉過程中70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了，不僅提煉成本高，而且環境污染非常嚴重。我國每年都從石英石中提取大量的工 業硅，以1美元／公斤的價格出口到德國、美國和日本等國，而這些國家把工業硅加工成高純度的晶體硅材料，以46-80美元／公斤的價格賣給我國的太陽能企 業。
得到高純度的多晶硅後，還要在單晶爐中熔煉成單晶硅，以後切片後供集成電路製造等用。
純凈的硅(Si)是從自然界中的石英礦石(主要成分二氧化硅)中提取出來的,分幾步反應:
1.二氧化硅和炭粉在高溫條件下反應,生成粗硅:
SiO2+2C==Si(粗)+2CO
2.粗硅和氯氣在高溫條件下反應生成氯化硅:
Si(粗)+2Cl2==SiCl4
3.氯化硅和氫氣在高溫條件下反應得到純凈硅:
SiCl4+2H2==Si(純)+4HCl
以上是硅的工業製法,在實驗室中可以用以下方法製得較純的硅:
1.將細砂粉(SiO2)和鎂粉混合加熱,製得粗硅:
SiO2+2Mg==2MgO+Si(粗)
2.這些粗硅中往往含有鎂,氧化鎂和硅化鎂,這些雜質可以用鹽酸除去:
Mg+2HCl==MgCl2+H2
MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
3.過濾,濾渣即為純硅

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『柒』 如何提純濃縮鈾－235

提純濃縮鈾－235含量的技術比較復雜, 現時用來提純鈾－235的主要方法有氣體擴散法離子交換法、氣體離心法、蒸餾法、電解法、電磁法、電流法等，其中以氣體擴散法最成熟。 氣體擴散法——這是商業開發的第一個濃縮方法。該工藝依靠不同質量的鈾同位素在轉化為氣態時運動速率的差異。在每一個氣體擴散級，當高壓六氟化鈾氣體透過在級聯中順序安裝的多孔鎳膜時，其鈾-235輕分子氣體比鈾-238分子的氣體更快地通過多孔膜壁。這種泵送過程耗電量很大。已通過膜管的氣體隨後被泵送到下一級，而留在膜管中的氣體則返回到較低級進行再循環。在每一級中，鈾-235/鈾-238濃度比僅略有增加。濃縮到反應堆級的鈾-235豐度需要1000級以上。 氣體離心法——在這類工藝中，六氟化鈾氣體被壓縮通過一系列高速旋轉的圓筒，或離心機。鈾-238同位素重分子氣體比鈾-235輕分子氣體更容易在圓筒的近壁處得到富集。在近軸處富集的氣體被導出，並輸送到另一台離心機進一步分離。隨著氣體穿過一系列離心機，其鈾-235同位素分子被逐漸富集。與氣體擴散法相比，氣體離心法所需的電能要小很多，因此該法已被大多數新濃縮廠所採用。 氣體動力學分離法——所謂貝克爾技術是將六氟化鈾氣體與氫或氦的混合氣體經過壓縮高速通過一個噴嘴，然後穿過一個曲面，這樣便形成了可以從鈾-238中分離鈾-235同位素的離心力。氣體動力學分離法為實現濃縮比度所需的級聯雖然比氣體擴散法要少，但該法仍需要大量電能，因此一般被認為在經濟上不具競爭力。在一個與貝克爾法明顯不同的氣體動力學工藝中，六氟化鈾與氫的混合氣體在一個固定壁離心機中的渦流板上進行離心旋轉。濃縮流和貧化流分別從布置上有些類似於轉筒式離心機的管式離心機的兩端流出。南非一個能力為25萬分離功單位的鈾-235最高豐度為5％的工業規模的氣體動力學分離廠已運行了近10年，但也由於耗電過大，而在1995年關閉。 激光濃縮法——激光濃縮技術包括3級工藝：激發、電離和分離。有2種技術能夠實現這種濃縮，即「原子激光法」和「分子激光法」。原子激光法是將金屬鈾蒸發，然後以一定的波長應用激光束將鈾-235原子激發到一個特定的激發態或電離態，但不能激發或電離鈾-238原子。然後，電場對通向收集板的鈾-235原子進行掃描。分子激光法也是依靠鈾同位素在吸收光譜上存在的差異，並首先用紅外線激光照射六氟化鈾氣體分子。鈾-235原子吸收這種光譜，從而導致原子能態的提高。然後再利用紫外線激光器分解這些分子，並分離出鈾-235。該法似乎有可能生產出非常純的鈾-235和鈾-238，但總體生產率和復合率仍有待證明。在此應當指出的是，分子激光法只能用於濃縮六氟化鈾，但不適於「凈化」高燃耗金屬鈈，而既能濃縮金屬鈾也能濃縮金屬鈈的原子激光法原則上也能「凈化」高燃耗金屬鈈。因此，分子激光法比原子激光法在防擴散方面會更有利一些。 同位素電磁分離法——同位素電磁分離濃縮工藝是基於帶電原子在磁場作圓周運動時其質量不同的離子由於旋轉半徑不同而被分離的方法。通過形成低能離子的強電流束並使這些低能離子在穿過巨大的電磁體時所產生的磁場來實現同位素電磁分離。輕同位素由於其圓周運動的半徑與重同位素不同而被分離出來。這是在20世紀40年代初期使用的一項老技術。正如伊拉克在20世紀80年代曾嘗試的那樣，該技術與當代電子學結合能夠用於生產武器級材料。 化學分離法——這種濃縮形式開拓了這樣的工藝，即這些同位素離子由於其質量不同，它們將以不同的速率穿過化學「膜」。有2種方法可以實現這種分離：一是由法國開發的溶劑萃取法，二是日本採用的離子交換法。法國的工藝是將萃取塔中2種不互溶的液體混和，由此產生類似於搖晃1瓶油水混合液的結果。日本的離子交換工藝則需要使用一種水溶液和一種精細粉狀樹脂來實現樹脂對溶液的緩慢過濾。 等離子體分離法——在該法中，利用離子迴旋共振原理有選擇性地激發鈾-235和鈾-238離子中等離子體鈾-235同位素的能量。當等離子體通過一個由密式分隔的平行板組成的收集器時，具有大軌道的鈾-235離子會更多地沉積在平行板上，而其餘的鈾-235等離子體貧化離子則積聚在收集器的端板上。已知擁有實際的等離子體實驗計劃的國家只有美國和法國。美國已於1982年放棄了這項開發計劃。法國雖然在1990年前後停止了有關項目，但它目前仍將該項目用於穩定同位素分離

『捌』 提純工藝及設備

一、概述

天然礦物原料由於雜質礦物的混雜、浸染、結構鑲嵌，有時還夾有碳質及有機質，往往不能滿足工業生產要求，例如:用於核反應堆中子減速劑的鱗片石墨，要求石墨純含量為99.995%;凝膠材料用膨潤土，要求其中蒙脫石含量達99%;造紙塗料級高嶺土，要求白度為90，粒度<2μm佔90%;天然硅藻土的主腔孔道常易被粘土、碎屑堵塞，影響助濾性能，需對被堵塞腔孔進行疏通處理等。

二、礦物原料的提純

(一)物理提純

利用不同礦物在物理性質上的差異，使目的礦物分選富集，如重、電、磁選等方法。

前面已述。

(二)化學提純

礦物的化學提純，是利用不同礦物在化學性質上的差異，採用化學方法或化學方法與物理方法相結合，改變雜質組分的化學組成或存在形態，實現礦物的分離或提純。主要應用於一些純度要求很高，且機械物理選礦方式又難以達到純度要求的高附加值礦物的提純。其作用分為:酸、鹼、鹽的溶解作用;助熔劑的熔融作用;活潑氣體的氧化、還原作用;高溫汽化形成揮發性物質等。總之，目的是將雜質轉化為可溶性的新物質或揮發性物質加以除去。

1.礦物的酸、鹼處理

非金屬礦物的酸、鹼處理，主要是在相應酸、鹼等葯劑作用下，把可溶性礦物組分(雜質礦物或有用礦物)浸出，使之與不溶性礦物組分(有用礦物或雜質礦物)分離的過程。浸出過程是通過化學反應來完成的。對不同的有用礦物和雜質礦物要採取相應的酸、鹼及葯劑，見表2－9。

(1)礦物的酸法浸出

酸法浸出常用硫酸、鹽酸、硝酸、草酸、氫氟酸作浸出劑，其中以硫酸使用最多。

硫酸浸出濃硫酸為強氧化劑，在加熱時幾乎能氧化一切金屬，且不釋放氫氣，因氧化的發生是藉助於未離解的硫酸分子，可將大多數硫化物氧化為硫酸鹽。用酸浸出銅、鐵等可形成可溶性溶液，而鉛、銀、金、銻等則留在固態渣中，在200～250℃條件下，熱濃硫酸還可分解某些稀有元素礦物，如獨居石、鈦鐵礦等。

濃硫酸具有強烈的吸水作用，用它處理的粘土礦物可作吸水乾燥劑。許多有機物，尤其是碳水化合物，一旦與濃硫酸接觸，會同其吸水性而發生碳化作用。濃硫酸處理粘土礦物一般是在常壓，100～105℃加熱條件下進行。

表2－9 常用酸、鹼處理應用范圍

可採用硫酸浸出處理硅藻土以及制備高純SiO₂。

氫氟酸處理氫氟酸為無色液體，19.4℃沸騰。蒸氣有刺激臭味、極毒，價格較貴。在水中可離解成離子。氫氟酸的特點是能溶解SiO₂和硅酸鹽，生成氣態SiF₄，故常用於制備高純SiO₂或除去礦物中的SiO₂雜質等。

在浸出硅石(SiO₂)中的金屬雜質時，對某些包裹細密的雜質礦物，使用少量HF(低濃度)有助於SiO₂部分溶解，以使雜質金屬離子較易被其他葯劑浸出，如採用0.02%～0.1%的稀氫氟酸和連二亞硫酸鈉(0.02%～0.2%重量比)，在常溫下攪拌處理石英，可將其Fe₂O₃含量從0.15%降至0.028%。

藉助HF能溶SiO₂和硅酸鹽的特點進行石墨提純，除去其少量的硅酸鹽礦物，原理過程為:將石墨和水按一定比例混合，根據石墨的灰分大小，加入氫氟酸，通入蒸汽加熱，在特製的反應器內浸取若干小時，反應完成後，用NaOH溶液中和，經洗滌、脫水、烘乾，即可除去其中的硅酸鹽礦物雜質，獲得純度達99%以上的高純石墨產品。

鹽酸處理鹽酸為HCl的水溶液，強酸之一。濃鹽酸含HCl約37%，密度1.18g/mL，在水中可離解成離子。鹽酸可與多種金屬化合物反應，生成可溶性金屬氯化物，其反應能力強於稀硫酸，可浸出某些硫酸無法浸出的含氧酸鹽類礦物。同硫酸一樣，在礦物加工工業中被大量應用。其缺點是對設備防腐要求較高。

石英砂的除鐵提純常採用鹽酸法或鹽酸與其他酸聯合使用，用含18%的鹽酸溶液，用量5%，處理石英砂，加熱至50～80℃，作用時間2～3h，可將其Fe₂O₃含量降至0.015%。將鹽酸溶液(濃度為1%～10%)和氟硅酸(濃度1%～10%)一起加入到含石英砂固體濃度為20%～80%的料漿中(或用鹽酸處理，經水洗滌後，再用氟硅酸處理)，在75℃至溶液沸點之間的溫度下處理2～3h，濾出溶液，清洗去酸，可將石英砂中Fe₂O₃含量從0.059%降至0.0005%～0.0002%。

非金屬礦物的酸處理浸出，亦可採用硝酸、草酸等，但工業上應用相對較少，其原理過程同硫酸、鹽酸一致。

(2)礦物的鹼處理及鹽處理

氫氧化鈉處理主要應用於硅酸鹽、碳酸鹽等鹼金屬與鹼土金屬礦物的浸出，如石墨、細粒金剛石精礦的提純等。

石墨精礦(品位C>90%)和液態鹼(濃度50%)按3∶1比例混均，在500～800℃溫度下熔融，使硅酸鹽礦物及鉀、鈉、鎂、鐵、鋁等化合物熔融，冷卻至100℃後水浸1h，水浸渣洗滌後加30%～40%的HCl，洗滌、脫水後的石墨品位可提高到99.0%以上，回收率可達88%～90%。該工藝對雲母含量少的石墨精礦效果更好。

細粒金剛石用鹼熔水浸出提純原理過程與石墨相近。

碳酸鈉及硫化鈉處理碳酸鈉溶液對礦物原料的分解能力較弱，但具有較高的選擇性，且對設備的腐蝕性小，常用於粘土礦物的陽離子交換處理。

碳酸鈉也可同氫氧化鈉配合使用，去除金屬氧化物效果更好。如在硅砂除鐵中，在碳酸鈉中加入濃度40%～50%的NaOH，加熱100～110℃攪拌處理4～5h，經清洗、脫水後，Fe₂O₃含量從0.7%降至0.015%～0.025%。碳酸鈉還可浸出礦石中的磷、釩、鋁、砷等氧化物，成為可溶性鈉鹽。硫化鈉溶液可分解砷、銻、錫、汞的硫化礦物，使它們生成相應的可溶性硫酸鹽而轉入浸出液中。

此外氯化鈉、氯化銨亦可作為浸出劑脫除礦物中的金屬雜質。

(3)礦物浸出工藝設備

用於礦物酸、鹼處理的設備主要有三大類:滲濾浸出用滲濾浸出槽;常壓攪拌浸出用機械攪拌浸出槽，空氣攪拌浸出槽，流態化浸出塔;有壓攪拌浸出用哨式加壓釜、自蒸發器等。

滲濾浸出槽依處理量的大小，槽的外殼可用不同的材質製成。如處理量小，可用碳鋼槽或桶;處理大時，用磚、石、水泥砌成，內襯以一定厚度的防腐層，並且不能漏液。為便於浸出液流動，底部略向浸出液出口方向傾斜，將出口塞住後，用人工或機械將礦石(≤10mm)均勻地裝入槽內，加入配好的浸出劑，浸泡數小時或更長時間後再放液。生產中可採用多個滲濾槽同時操作。

常壓攪拌浸出設備(機械攪拌浸出槽)可分為單槳和多槳攪拌兩種，機械攪拌器可採用不同的形狀，有槳葉式、旋槳式、錨式和渦輪式。機械攪拌浸出槽結構見圖2－37。

攪拌器的材質要依浸出介質而定，酸浸時槽體可用碳鋼，內襯橡膠、耐酸磚或聚四氟乙烯塑料;或不銹鋼槽、搪瓷槽等。攪拌槳一般為碳鋼襯膠、襯玻璃鋼或由不銹鋼製成。槽體為圓柱形，槽為圓環形或平底，中央有循環筒。攪拌漿裝在循環筒下部。可採用電加熱，夾套加熱或蒸汽直接加熱方式，以控制浸出過程的溫度，蒸汽直接加熱時，蒸汽的冷凝會使礦漿濃度和試劑濃度發生變化。攪拌槽的容積依生產規模而定，機械攪拌槽一般用於生產規模較小的廠礦。

有壓攪拌浸出設備(哨式空氣攪拌加壓釜)，其結構見圖2－38。

圖 2 －37 機械攪拌浸出槽

圖 2 －38 哨式加壓釜

礦漿自釜下端進入，與壓縮空氣混合後通過旋渦哨從噴嘴進入釜內，呈紊流狀態在釜內上升，然後經出料管排出。釜內礦漿的加熱或冷卻，一般採用夾套間接傳熱方式，釜內裝有事故排料管。經高壓釜浸出後的礦漿，須將壓力降至常壓後才能送下一作業處理。

2.礦物的化學漂白

作為填料或顏料等在工業中應用的非金屬礦物粉體材料，常對白度有較高的要求，在一定條件下，白度越高，應用范圍越大，附加值越高。而原礦及物理方法提純後的精礦往往難以滿足要求，為此必須對礦物進行增白處理，較常用的是進行化學漂白。

目前，國內對非金屬礦物粉體材料進行化學漂白多集中在高嶺土礦種上，且已有工業規模的生產應用。其他一些礦物也已成為潛在的漂白處理對象，如伊利石、蒙脫石、累托石、凹凸棒石、泡泡石、硅藻土、硅石等。尤其是硅藻土的漂白，做的較多。

(1)礦物化學漂白的原理及方法

影響礦物白度的主要因素是礦物本身的染色雜質礦物污染，如鐵、鈦、硫礦物和有機雜質。為此礦物漂白前，首先須了解礦石中染色雜質的特徵、含量及賦存狀態。依據其染色成因不同，採用不同的漂白方式。

礦物化學漂白方法有還原漂白和氧化漂白兩種。還原漂白主要是用還原劑對礦物漂白，常用亞硫酸鹽、連二亞硫酸鹽、硫酸氫銨等，如Na₂SO₃、Na₂S₂O₄、ZnS₂O₄、NH₄HSO₄等，其他還有HCl、草酸及草酸鹽等。氧化漂白是以氧化劑對礦物進行漂白處理，常用過氧化物、次氯酸鹽、臭氧、高錳酸鉀等。在工業中氧化漂白和還原漂白可單獨使用，也可分段聯合使用。

還原漂白多在酸性介質中進行，常以H₂SO₄調節酸度。其原理為礦物中的金屬染色氧化物被還原生成可溶性的硫酸鹽而被除去。

影響漂白的因素主要有:礦漿濃度、漂白劑用量、pH值、漂白劑添加次數、溫度、漂白時間、添加劑等。當添加次數增至12次以後，漂白效果趨於穩定;溫度以40℃左右為好;時間一般在兩小時左右為好;添加劑主要包括分散劑、緩沖劑、整合劑等。

(2)工藝流程

原礦→磨礦→制漿→調漿→強烈攪拌→磁選→分級→磁選→濃縮→漂白→過濾→烘乾→產品。

3.生物漂白

在自然界有一類微生物，可直接或間接地參與金屬硫化礦物的氧化和溶解過程，這類微生物可在金屬硫化礦和煤礦的礦坑水以及土壤中找到它們的蹤跡。和礦物浸出有關的微生物大部分屬於自養菌，這類微生物在生長和繁殖過程中，不需要任何有機營養，而是完全靠各種無機鹽而生存。還有一類微生物則與之相反，它們需要提供現成的有機營養才能生存，叫做異養菌。某些異養菌也可以溶浸金屬礦物，但研究比較充分、在生產中得到實際應用的主要是自養類微生物。

微生物浸出主要指氧化鐵硫桿菌等自養細菌浸出，所以通常叫細菌浸出。如除鐵漂白，是利用某些微生物(細菌，真菌)具有從氧化鐵(褐鐵礦、針鐵礦)中溶解鐵的能力。利用微生物這種溶解鐵的能力，可將高嶺土中所含鐵雜質除去。微生物這種溶解鐵的能力，情況很復雜，所涉及的一些主要反應過程和多數研究者所認可的主要反應機理有:細菌浸出直接作用說，細菌浸出間接作用說和細菌浸出復合作用說(王淀佐等，2003)。

(1)細菌浸出直接作用

在有水和空氣的條件下，受氧化鐵硫桿菌作用，金屬硫化礦會發生如下反應:

非金屬礦產加工與開發利用

(2)細菌浸出間接作用

黃鐵礦在自然條件下緩慢氧化生成FeSO₄和H₂SO₄，在有細菌的條件下，反應被催化快速進行:

非金屬礦產加工與開發利用

最終生成Fe₂(SO₄)₃和H₂SO₄，Fe₂(SO₄)₃是一種很有效的金屬礦物氧化劑和浸出劑，銅及其他多種金屬礦物都可被Fe₂(SO₄)₃浸出，浸出示例如下:

黃鐵礦浸出:FeS₂+7Fe₂(SO₄)₃+8H₂O→15FeSO₄+8H₂SO₄

(3)細菌浸出復合作用

復合作用機制是指在細菌浸出當中，既有細菌的直接作用，又有通過Fe³⁺氧化的間接作用。有些情況下以直接作用為主，有時則以間接作用為主，但兩種作用都不可排除，這是迄今為止絕大多數研究者都贊同的細菌浸出機制。實際上，大多數礦石中，總會多少存在一些鐵的硫化礦，所以浸出中Fe³⁺的作用不可排除，上面提到的黃鐵礦的浸出，就是兩種機制都存在的例子。

4.熱處理

(1)焙燒

焙燒是在適宜的氣氛和低於礦物原料熔點的溫度條件下，使礦物原料中的目的礦物發生物理和化學變化的工藝過程。該工藝過程表現為礦物(化合物)受熱離解為一種組成更簡單的礦物(化合物)，或礦物本身發生晶形轉變。在礦物的焙燒過程中，礦物組分將發生變化。

根據焙燒反應性質的不同，可將焙燒分為以下幾種:

1)氧化焙燒:於氧化氣氛中加熱礦物，使爐氣中的氧與礦物中可燃組分作用或礦物本身在氧化氣氛中焙燒。

2)還原焙燒:在還原性氣氛中使金屬氧化物還原成低價氧化物(或金屬形態)或礦物在還原氣氛中進行焙燒。

3)氯化焙燒:在中性或還原性氣氛中加熱礦物，使之與氯氣或固體氯化劑發生化學反應，生成可溶性金屬氯化物或揮發性氣態金屬氯化物。

4)離析焙燒:於中性或弱還原性氣氛中加熱礦物，其中的有價組分與固態氯化劑(NaCl，CaCl₂等)反應，生成揮發性氣態金屬氯化物，並隨即沉積在爐料中的還原劑表面。

5)磁化焙燒:在弱還原性氣氛中，使弱磁性赤鐵礦焙燒並還原成強磁性的磁鐵礦。

此外，還有硫酸化焙燒、加鹽焙燒等。

應用於非金屬礦物的主要是氧化焙燒、還原焙燒、氯化焙燒等。

(2)煅燒

煅燒是指礦物加熱分解的過程，由一種固相熱解為另一種固相和氣相的分解反應過程，且氣相在兩種凝聚相內以及兩凝聚相間均不形成固溶體。如碳酸鹽礦物(菱鐵礦、石灰石等)硫酸鹽礦物如石膏等的煅燒。非金屬礦物提純加工方面，主要用於高嶺土的煅燒。其他非金屬礦如硅藻土、石膏、珍珠岩、蛭石等主要是應用煅燒技術來加工製品。

硅藻土採用焙燒工藝可達到提純和活化的目的，將硅藻土粉加入回轉窯中，在870～1100℃條件下，氧化焙燒2～5h除去雜質，經磨礦、分級後，可生產出不同級別用作助濾劑的產品。

石膏礦(CaSO₄·2H₂O)經低溫(170～220℃)煅燒成為半水石膏，高溫煅燒(300～800℃)則成無水石膏。

珍珠岩為火山玻璃質岩石，通常在700～1200℃煅燒後，其煅燒產品為膨脹珍珠岩。

蛭石經高溫煅燒後體積迅速膨脹數倍至數十倍，形成膨脹蛭石，其平均容重為100～130kg/m³。

高嶺土的煅燒

高嶺土煅焙燒的目的主要是脫除有機碳提高白度，同時在煅燒過程中高嶺岩羥基被脫除，造成一定的孔隙結構，使其活性增加，具備功能性材料的特性。

高嶺土的煅燒，按煅燒溫度劃分，有低溫煅燒(650℃以下)、中溫煅燒(650～1050℃)、高溫煅燒(1300～1525℃)等。不同的煅燒溫度，所得產品性能及用途也有差別。

650℃溫度以下脫羥煅燒的高嶺土具有優良的電性能，用作電纜絕緣層的電性能改良劑，或用於橡膠製品及橡膠密封材料的填料。

700～860℃煅燒高嶺土，其高嶺石晶體在層間形成多孔結構，擴大了吸附能力及比表面積，活性好，用於制備合成沸石、農葯載體或催化劑載體等。此時除對產品有較高白度要求外，對產品活性、細度及鋁硅比亦有要求。

860～1050℃煅燒分為兩種:950℃以下為不完全煅燒，1050℃為完全煅燒，前者活性好於後者，但白度較後者差，後者具有更高的白度和亮度、吸油值高、比表面積大、遮蓋率好，作紙張填料具有良好的光學性能，可部分(表面改性後)代替鈦白粉。

經過1300～1525℃煅燒的高嶺土，高嶺石晶體發生相變，形成莫來石化，可作為耐火材料或耐火製品的填料、陶瓷窯具等材料，其耐火度大於1770℃，莫氏硬度7～8。耐磨性、熱穩定性及化學穩定性好。

非金屬礦物焙燒或煅燒設備主要是隧道窯、回轉窯、旋轉立窯、倒焰窯、梭式窯等。

『玖』 真空升華提純的方法是什麼

真空升華提純是不同於結晶、萃取、色譜、精餾、膜分離等純化技術的又一種新型分離技術。「升華」提純是由固體變成氣體（或由液體變成氣體）進而分離，它具有很高的分離度。由於是在真空條件下操作，所需溫度較低，所以分離過程不會破壞材料分子結構。
真空升華提純技術可以應用於有機物與有機物、有機物與無機物、無機物與無機物之間的分離，因此，它廣泛應用於精細化工領域，特別是在有機電致發光材料和薄膜太陽能電池材料領域得到了很好的發展。

『拾』 目前我國是否掌握多晶硅提純的核心技術

絕對已經掌握了多晶硅技術，而且又有突破，所以才能左右全球太陽能光伏市場。