石英中常见的矿物杂质如何去除？

石英是地球上最丰富的矿物之一，广泛存在于火成岩、变质岩和沉积岩中。在不同的地质条件下，形成天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、石英砂、花岗石英等多种矿床。

石英矿石通常含有多种杂质元素、伴生/共存矿物、流体包裹体、矿物包裹体、晶格杂质和羟基杂质。这些复杂性使得纯化过程错综复杂，涉及预处理、物理分离、化学处理和高级加工等各种复杂步骤。

我国石英资源从资源储量来看，砂岩、石英岩、石英砂储量最高，合计约占总资源储量的90%。脉石英和粉石英的比例相对较低，不足10%。

酸洗是有效去除石英砂杂质的方法之一，对于不同的石英矿体，选择不同的酸溶解物至关重要。

酸溶解矿物质的效果差异很大。硫酸对于溶解硫化物矿物和黄铁矿效果很好。盐酸能有效溶解方解石、白云石和方铅矿。硝酸能够溶解黄铁矿、菱铁矿和毒砂。氢氟酸对白云母等硅酸盐矿物表现出良好的溶解度，而白云母是铝和钾等元素的主要载体。石英中常见的矿物杂质在含有氢氟酸的混合酸溶液中会发生分解反应，溶解按以下顺序发生：从易到难难：锂辉石>白云母>方解石>钠长石>正长石>磁铁矿>黄铁矿>赤铁矿。

草酸是酸浸过程中应用最广泛的有机酸。其机制涉及与浸出的金属离子形成稳定的络合物。草酸可有效溶解铁氧化物，如反应如下所示。

H⁺ + Fe₂O₃ + 5HC₂O₄⁻ → 2Fe(C₂O₄)₂²⁻ + 3H₂O + 2CO₂

除了具有较强的螯合特性和还原能力外，与其他浸出剂相比，草酸在煅烧后污染纯化石英的风险较低。当单独使用硫酸去除铁时，由于铁在云母等矿物质中的溶解度较差，其效果通常有限。同时使用草酸可显着提高除铁效率。