●第1章緒論1
1.1石英資源概況1
1.2石英基本性質2
1.2.1石英礦物學特征2
1.2.2石英物理化學性質3
1.3石英中雜質賦存狀態4
1.3.1伴生脈石礦物4
1.3.2微細粒礦物、硅酸鹽熔體、流體包裹體雜質5
1.3.3亞微米級、納米級包裹體雜質6
1.3.4石英晶格結構型雜質6
1.4高純石英砂8
1.4.1石英砂分類及定義8
1.4.2高純石英砂用途9
1.4.3高純石英砂產品標準11
1.5國內外研究現狀11
1.5.1國外研究現狀11
1.5.2國內研究現狀12
1.6高純石英砂制備方法13
1.6.1破碎與磨礦13
1.6.2重選、磁選與浮選14
1.6.3化學浸出17
1.6.4高溫氣氛焙燒19
1.6.5其他方法20
1.7偏析剝蝕技術及其設想20
1.7.1擴散與偏析基本理論20
1.7.2石英純化中的擴散偏析23
第2章工藝礦物學分析26
2.1化學成分分析26
2.2X射線粉末衍射分析26
2.3岩相學與包裹體顯微分析27
2.4電子探針微區分析33
2.5激光拉曼光譜與顯微鏡熱臺分析42
第3章反浮選除雜技術48
3.1預處理48
3.2反浮選除雜過程50
3.2.1含鐵礦物反浮選51
3.2.2雲母反浮選55
3.2.3長石反浮選56
3.2.4抑制劑的影響59
3.2.5推薦的反浮選流程60
第4章金屬雜質浸出熱力學61
4.1浸出過程的熱力學研究方法61
4.1.1熱力學計算方法61
4.1.2Eh-pH圖63
4.1.3絡合平衡64
4.1.4組分圖65
4.2硅酸鹽礦物包裹體分解熱力學66
4.2.1硅酸鹽礦物酸浸分解過程66
4.2.2迭代法計算酸浸體繫溶液平衡70
4.2.3硅酸鹽礦物酸浸分解熱力學71
4.2.4鋁硅酸鹽礦物酸浸分解熱力學72
4.3含鐵雜質礦物酸浸分解熱力學77
4.4脈石英酸浸過程熱力學78
4.4.1脈石英酸浸反應吉布斯自由能78
4.4.2脈石英酸浸反應埃林阨姆圖81
第5章常壓酸浸技術及機理83
5.1常壓酸浸試驗及表征方法83
5.1.1常壓酸浸試驗方法83
5.1.2常壓酸浸表征方法84
5.2不同種類酸對石英砂酸浸的影響86
5.2.1鹽酸87
5.2.2氫氟酸88
5.3浸出條件對酸浸的影響89
5.3.1氧化劑90
5.3.2絡合劑90
5.3.3輔助浸出劑91
5.3.4攪拌速度92
5.3.5液固比92
5.3.6反應溫度93
5.3.7反應時間94
5.4浸出顆粒形貌分析95
5.4.1石英顆粒表面形貌95
5.4.2石英顆粒剖面形貌96
5.5常壓酸浸動力學分析99
5.5.1動力學研究方法及宏觀動力學模型100
5.5.2雜質礦物浸出動力學104
5.5.素浸出動力學105
5.6酸浸純化機理112
第6章真空高溫焙燒技術及機理114
6.1真空高溫焙燒試驗及表征方法114
6.1.1真空高溫焙燒試驗方法114
6.1.2真空高溫焙燒表征方法115
6.2真空高溫焙燒結果分析115
6.2.1焙燒溫度的影響115
6.2.2保溫時間的影響120
6.3真空高溫焙燒機理121
6.3.1石英顆粒剖面形貌分析121
6.3.2石英晶型轉變機理124
第7章氣氛焙燒技術及機理127
7.1空氣焙燒試驗127
7.1.1焙燒溫度127
7.1.2焙燒時間128
7.1.3晶粒大小130
7.1.4表面濃度132
7.1.5表面蒸發134
7.2惰性氣氛焙燒試驗138
7.2.素純化效果138
7.2.2石英顆粒表面形貌144
7.2.3晶胞參數149
7.2.4表素158
7.3氯化焙燒試驗160
7.3.1固態氯化劑160
7.3.2氣態氯化劑162
7.3.3石英晶型轉變163
7.3.4晶胞參數變化165
7.3.5表面雜質含量變化166
7.4氣氛焙燒機理167
第8章偏析剝蝕純化技術172
8.1擴散濃度分布曲線172
8.1.素濃度173
8.1.2石英剝蝕量175
8.2剝蝕方法176
8.3剝蝕樣品分析178
8.3.1剖面雜質含量178
8.3.2比表面積178
8.3.3顆粒表面形貌180
8.4擴散偏析與剝蝕聯合技術182
8.4.1流程與效果182
8.4.2特點與優勢184
第9章熱壓酸浸技術及機理185
9.1熱壓酸浸研究方法185
9.1.1熱壓酸浸試驗裝置185
9.1.2溶液飽和蒸汽壓186
9.2熱壓酸浸影響因素187
9.2.1混酸187
9.2.2液固比189
9.2.3反應時間190
9.2.4反應溫度191
9.3熱壓酸浸固體分析192
9.3.1石英顆粒表面形貌192
9.3.2石英顆粒剖面形貌193
9.4熱壓酸浸熱動力學198
9.4.1酸浸過程Eh-pH圖198
9.4.2雜質礦物分解動力學205
9.4.素浸出動力學206
參考文獻214
附錄AHF分解締合反應電離平衡計算227
附錄B硅酸鹽礦物分解電離平衡計算228
附錄C鋁硅酸鹽礦物分解電離平衡計算229
附錄D各物質反應吉布斯自由能值235
附錄E浸出過程宏觀動力學模型239

本書闡明高純石英砂制備技術與原理，內容涵蓋石英資源概況、工藝礦物學、預處理、（反）浮選、高溫（氣氛）焙燒-水淬、常（熱）壓酸浸等技術，並對焙燒及酸浸的熱力學、動力學及機理進行詳細闡述，提出高純石英砂的偏析剝蝕純化技術及其原理。每種制備技術都是按條件試驗、數據分析、機理研究等部分進行介紹，結構清晰完整，尤為注重高純石英砂制備技術的實用性，使讀者能夠充分了解高純石英砂的制備新技術及基礎原理，並能最終應用到相關研究及實際生產中。