石英砂超声波除杂提纯效果优于传统方法：一项实验对比研究

本文《石英砂除杂提纯方法的比较研究》由吴华婷、谢丽珊等人撰写，发表在中国科技论文在线。该研究针对福建师范大学化学与材料学院提供的石英砂，以草酸提纯法为基础，探讨了多种除杂处理方法，包括酸浸静置、磁选和超声波等。研究的核心目标是提升石英砂的纯度，特别是去除其中的铁和铝杂质。 首先，作者通过化学分析检测了不同处理方式下浸出液中铁、铝离子的浓度变化，发现超声波处理表现出最佳的除杂效果。在实验中，样品A经过超声波处理后，铁的去除率达到了4.368毫克Fe/克Quartz·LH2C2O4·h，而样品B的铝去除率则达到了9.4864毫克Al/克Quartz·LH2C2O4·h。这种提纯方法不仅提高了石英砂的纯度，还保持了其晶体结构不受损害，对于白度值的提升也有所贡献。 传统的酸浸法虽然能有效去除石英中的金属和非金属杂质，但在处理精砂时效果并不理想，且对酸的种类和浓度敏感。磁选法虽然操作简便，适用于粗砂提纯，但往往只能达到普通玻璃制品的规格。相比之下，超声波技术因其能够增强酸液与颗粒间的接触，利用冲击波和摩擦效应，有助于提高除杂效率，减少沉淀，且在环保方面更具优势，因为它使用的草酸可以与铁形成可溶性络合物，从而降低环境污染。 这项研究为石英砂的高效提纯提供了一种新的技术路径，即通过优化超声波处理，兼顾了除杂效果和环境保护，对于石英砂在高端应用领域如半导体、光纤通信电缆等的广泛应用具有重要意义。未来的研究可能进一步探究超声波参数优化、与其他提纯技术的组合使用，以进一步提升石英砂的品质和经济价值。