石英砂除铝的方法

铝是高纯石英砂的主要杂质元素。它常取代晶格中的Si4+，引入平衡电荷离子（Na+、Li+等）γAl3+在辐照下会产生色心，损害石英玻璃的耐辐射性能。

石英砂中的铝主要有以下三种形式。

第一，存在于长石、云母和粘土中。

第二，以夹杂物的形式存在于石英晶体中。

第三，以同构的形式存在于石英晶格中。

对于不同形态的铝，还有以下几种去除方法

（1）粘土矿物可用脱泥法去除。

（2）一般处理方法难以去除石英晶格网络中的铝杂质和流体包裹体，可采用高温焙烧和氢氟酸酸洗。

（3）对于长石型铝矿石，长石是石英晶体中的si4+被Al3+置换，并混有K+、Na+等金属阳离子而形成的骨架硅酸盐矿物，因此长石和石英的物理性质是相似的。重选和磁选很难分离长石和石英，而浮选是分离它们最有效的方法。

长石和石英的浮选方法可分为氢氟酸法和无氟浮选法。

氢氟酸浮选是分离长石和石英的传统方法。它也是一项成熟且应用广泛的技术。当pH=2～3时，在矿浆中加入HF和阳离子捕收剂，使长石优先浮出，从而达到浮选分离长石和石英的目的。

氢氟酸法在工业上应用效果良好。它曾经是分离长石和石英的主要工艺。然而，氢氟酸具有剧毒并且对环境有害。现在已减少或禁止使用，所以被无氟浮选工艺所取代。

无氟浮选是为改变氟化法对环境的严重危害而发展起来的工艺。有碱性浮石石英法、中性浮石长石法和酸性浮石长石法三种方法。酸洗法因其成熟而被广泛应用于洗砂厂。

1）酸浮选法是长石与石英浮选的主要分离方法，在pH=2～3左右，采用阴阳离子混合捕收剂优先浮选长石。使用石英砂浮选机可以产生良好的浮选效果，得到高纯度的石英砂。

2）中性浮选长石法是以六偏磷酸钠为缓蚀剂、阴阳离子混合捕收剂在中性介质中优先浮选长石的方法。

3）碱性浮石石英法是用pH=11～12的烷基磺酸盐，以Ca2+、Na+等碱土金属离子为活化剂，优先浮选石英的方法。通过测试碱性长石体系中长石表面的ζ电位和Ca2+吸附表明长石受到抑制；加入1-十二烷醇后，石英的回收率明显提高。测试了表面张力并分析了机理。得出结论：表面活性剂在磺酸盐与金属阳离子形成的中性复合半胶束在石英表面的吸附中起到促进剂的作用，在使用长链烷基磺酸时起到分散剂的作用。