Кварцыг боловсруулах химийн бодис

2025-03-27

Органик бус хүчил хэсэг

1. Хлоровын хүчил болон хлорид давсууд

a. Хлоровын хүчил

One of the most classic inorganic acids, it has good solubility for iron oxides and clay minerals. It is widely used because of its low price and obvious and intuitive effect. Whether it is pickling to remove the yellow skin in quartz plate, or the high-purity sand pickling, hydrochloric acid is favored.

Хлоровын хүчил боловсруулах хаягдал усны эмчилгээ нь харьцангуй энгийн байдаг. Дараа нь уусмалыг шүлтээр нейтралж, дахин суулгаж, үндэсний дотоод стандартыг хангана. Гэвч улс орон даяар хүчлийн бохирдлын хүрээлэнгийн хэрэгслүүдийн дунд, хлоровын хүчил агуулсан хаягдал усны бохирдол нь хамгийн нийтлэг байдаг.

Яагаад?

Хлоровын хүчил агуулсан хаягдал усыг нейтралж боловсруулахад шүлтийн хэрэглээ шаардлагатай. Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хурдан шохойг жишээ болгон авч үзвэл, химийн балансын дагуу, нэг тонн 31% үйлдвэрийн хлоровын хүчил нь онолын хувьд ойролцоогоор 0.25 тонн хурдан шохой хэрэглэдэг. Үнэндээ хурдан шохой бүрэн уусдаггүй учраас, 50% хурдан шохой хариу үйлдэлд орвол, нэг тонн үйлдвэрийн хлоровын хүчилээс үүссэн хаягдал усыг боловсруулахад ойролцоогоор 0.5 тонн хурдан шохой идэгдэнэ. Нэг тонн үйлдвэрийн хлоровын хүчил нь 100-400 юань, дундаж үнэ нь 300 юань; нэг тонн хурдан шохой нь 400-1000 юань, дундаж үнэ нь 700 юань. Ингээд бид хлоровын хүчил ашиглах зардал нь 300 юань, хаягдал усыг боловсруулах шохойны зардал 350 юань болсон бөгөөд хаягдал усыг боловсруулах зардал нь хлоровын хүчил ашиглах зардлыг давж гарсан байна. Зарим стандарт бус компаниуд нэг талаас хаягдал усыг боловсруулах байгууламжгүй, нөгөө талаас өндөр зардал хүлээн авахад дургүй учраас хаягдал хүчил шууд хаях бохирдлын тохиолдол ихэссээр байна.

After all, Marx said: “For 100% profit, capital dares to trample all human laws”.

b. Хлорид давсууд

Төрөл бүрийн хлорид давсууд, жишээ нь натрийн хлорид, зөөврийн хлорид, лити хлорид, кальци хлорид, магнийн хлорид, кварц элсийг шингээлт болон цэвэршүүлэхэд ашиглаж болно, мөн каолин зэрэг метал биш минералуудад хлоржуулж, жигнэх, цайруулахад ч ашиглаж болно.

Зарим уран зохиолд кварцын элсийг хлоржуулах болон цэвэршүүлэхэд аммонийн хлорид, устөрөгчийн хлорид, хлор эсвэл нүүрсний тетрахлорид ашигладаг тухай дурдсан байдаг.

2. Сулфатын хүчил болон сулфат

Хүчтэй исэлдүүлэн шимэгч чанар, өндөр буцалгах температуртай хоёр элементтэй органик бус хүчил. Төвлөрсөн сулфатын хүчил 338 °C-д буцалж, нормаль нөхцөлд уурладаггүй учир хатуу усны ууршуулалт шаарддаг үйл ажиллагаанд давсалдаг хүчилтэй адил өргөн ашиглагддаггүй. Өндөр буцалгах температурын давуу тал нь эрдэс бодисуудыг буцалгах температурт хүрэх дөнгөж халаахад боловсруулах боломжтой (жишээ нь 300 °C орчим) бөгөөд өндөр даралтын сав шаардлагагүй. Ийм хэт туйлширсан нөхцөлд хлортой хүчилд уусдаггүй зарим эрдэс бодисуудыг задлаж чадна. Мэдээж энэ тохиолдолд материал, аюулгүй байдлын хамгаалалтад өндөр шаардлага тавигддаг бөгөөд бодит үйлдвэрлэлд ховор, харин лабораторид зонхилох тохиолдол юм.

Зарим уран зохиолд сулфат хүчил болон кварцын элсний кальцийн давсуудыг ашиглан кварцын элсний титаны хэмжээг бууруулах тухай дурдсан байдаг. Сулфат хүчилд аммонийн давсуудыг ашиглах нь кварцын элсний төмрийн хэмжээг бууруулдаг.

Сулфат хүчил болон сулфатын хүдрийн хүхрийн хаягдлыг хүхрийн химиан усны хаягдлыг нейтролд нэвтрүүлэхтэй адил аргаар хогдож боловсруулахад хэрэглэдэг.

3. Гидрофторын хүчил болон фторын давсууд

Monobasic weak acid hydrofluoric acid, with its super complex ability, has become a big killer for quartz sand purification. Under certain conditions, hydrofluoric acid reacts with most impurity minerals, including quartz sand. Therefore, when the concentration of hydrofluoric acid is too high, it is necessary to pay attention to the loss of quartz sand. Mixed acids of hydrofluoric acid and hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid are commonly used mixed acid systems. In the field of oilfield, graphite, silicon carbide and other non-metallic minerals adopt mixed acid system containing hydrofluoric acid.

Фторын давсуудын үйлчилгээг хүчлийн системүүдэд гидрофторын хүчилд байдаг шиг байдаг. Фторын давсуудыг бас холимогдуулга болгон ашигладаг.

The pearls produced by human industrial civilization are inseparable from the existence of hydrofluoric acid. In the semiconductor industry, hydrofluoric acid is mainly used to clean the wafer surface, or in the process of cleaning and etching during chip processing. In the solar industry, hydrofluoric acid is used in processes such as chip surface cleaning and etching. In the panel industry, hydrofluoric acid is used for cleaning glass substrates and etching silicon nitride and silicon dioxide. However, in the high-purity quartz sand industry, some people try to find a “fluorine-free” or even “acid-free” solution. Is this scientific?

Алкали нейтрализациас гадна гидрофторын хүчил усны хаягдлыг боловсруулах хамгийн чухал үндэс нь фторын ионы концентрацийг улсын стандартаар тогтоосон хүрээнд бууруулах явдал юм. Нийт боловсруулах процесс хэцүү биш бөгөөд үе үеийн компаниуд гидрофторын хүчил усны хаягдлыг боловсруулахад чадах юм. Гэхдээ зарим жижиг, тархсан компаниуд мэргэжлийн хаягдал ус боловсруулах байгууламж байхгүй бөгөөд боловсруулалтын зардлыг нэмэгдүүлэхийг хүсдэггүй, мөн хаягдал усыг шууд асгах нь байгаль орчинд хордлого үүсгэдэг. Хаягдлыг шууд асгавал усны газарт фторын агуулга стандартын хэтрэх хялбар байдаг бөгөөд энэ нь зарим газар фторын өнгө алдах гол шалтгаан юм.

4. Фосфат ба фосфат

Ternary medium strong acid, boiling point 261℃ (decomposition). Concentrated hot phosphoric acid can decompose most minerals, such as chromite, rutile, ilmenite, etc., and can also react with silica to form heteropolyacids. Phosphoric acid is the only acid other than hydrofluoric acid that can react with quartz.

Фосфорын хүчилд нормаль давс ба хүчил давс нь кварц материалын коррозийн туршилтанд ч мөн харагддаг.

Фосфорын хүчил ба фосфатын бохир ус боловсруулахад түрүүнд шүлтийн тусламжтайгаар нейтралж, дараа нь фосфатын концентрацын хэмжээг улсын стандартад заасан хэмд бууруулах хэрэгтэй.

5. Азотын хүчил ба нитратууд

Азотын хүчил нь хүчтэй исэлдэгч шинж чанартай органик бус хүчтэй хүчил юм. Зарим бууруулагч эрдсийн бохирдолуудад ердийн хүчил системийн нөлөө хязгаарлагдмал бөгөөд зарим урвал тохиолдохгүй, химийн термодинамик боломжтой зарим урвал кинетик хувьд саадтай байдаг. Энэ үед, хүчтэй исэлдүүлэгч оролцвол урвал явагдах боломжтой бөгөөд урвалыг хурдан явуулах боломжтой. Мөн нитратууд нь ихэвчлэн өндөр уусмалтай байдаг тул азотын хүчил нь урвалын бүтээгдэхүүний танигчийг илрүүлэхээс сэргийлдэг. Азотын хүчил болон бусад хүчил системийн хосолсон хэрэглээ нь бууруулагч эрдсүүдийг агуулсан кварц элс боловсруулахад тохиромжтой.

Хүчилт системд нитратын үүрэг нь азотын хүчилтэй ижил. Нитрат нь мөн допантын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Азотын хүчил ба нитратын бохир ус боловсруулахад шүлттэй нейтралжихын зэрэгцээ, бохир усанд аммиакын азотын агуулгыг бууруулах арга хэмжээ авах шаардлагатай.

Органик нэгдлүүд

1. Оксалийн хүчил

Хослогдсон органик нь хүчтэй бөгөөд хүчиллэгийн түвшин дунд хүчтэй хүчил, органик хүчлүүдийн дунд хүчтэй хүчил юм. Оксалат нь хүчтэй координацын нөлөөтэй бөгөөд үр дүнтэй металлын хелатир. Кварц элсийг төмрөөс салгах туршилтанд оксалийн хүчил зөвхөн ашиглах, эсвэл оксалийн хүчил болон ультра дууны долгионы хослуулах, эсвэл оксалийн хүчил ба бусад хүчил системийг хослуулах замаар төмрийн салгах ба цайруулах илүү сайн үр дүнд хүрч чадна. Мөн оксалийн хүчил нь каолин зэрэг металл бусаар эрдсүүдийг цэвэршүүлэх болон цайруулахад хэрэглэгддэг тухай олон мэдээллүүд байдаг. Түүнчлэн, оксалийн хүчил нь хлорын хүчил зэрэг уламжлалт органик бус хүчлүүдийнхээс илүү их байх шаардлагагүй бөгөөд зөвхөн 5%-иас илүүгүй байх шаардлагатай байдаг. Оксалат нь кальци, магнийн ионтой нийлж, уусмал багатай болор үүсгэдэг тул оксалийн хүчил өндөр шүлтийн металлын агуулгатай эрдсүүдийг боловсруулахад тодорхой хязгаарлалтуудтай байна.

Оксалийн хүчилтэй бохир усанд хүчиллэгийн нөлөөнөөс гадна, органик бодисоор оксалатын оршин буй нь усны биед химийн хүчиллэг хэрэгцээг их хэмжээгээр нэмэгдүүлдэг. Тиймээс шохойгоор эмчлэх нь хамгийн тохиромжтой шийдэл юм. Хүчиллэгийг нейтралжихын зэрэгцээ, оксалийн хүчил нь уусгагдаж, үлдэгдэл оксалатын хэмжээг их хэмжээгээр бууруулах боломжтой.

2.Лимоны хүчил ба натрийн цитратын

Лимоны хүчил нь трикарбоксилын хүчилтэй холбоотой нэгдэл бөгөөд энэ нь чухал органик хүчил юм. Лимоны хүчил нь оксалийн хүчилтэй харьцуулахад сул, гэхдээ органик хүчлүүд дотор хүчтэй хүчил юм. Лимоны хүчил болон түүний давс нь хүчиллэг хүрээнд хүчтэй хелатжилтын чадалтай бөгөөд ихэнх гурван валент металлын ионуудыг хелатжуулж чадна. Тохиромжтой хэрэглээний хүрээ нь pH=4～8. Лимоны хүчил ба төмрийн ионыг нийлүүлснээр үүссэн хелат нь уусмалын чанар багатай бөгөөд усан дахь уусмалд орж, уруу барагдна. Уусмалын чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд тохирсон хэмжээний аммонийн давс нэмэгдүүлж илүү сайн уусдаг нэгдэл үүсгэх хэрэгтэй.

Лимоны хүчил болон бусад органик нэгдлүүдийн бохир усны боловсруулалтын хамгийн том бэрхшээл нь химийн хүчиллэг хэрэгцээг бууруулах явдал юм. Их хэмжээний органик бодис нь бохир ус руу орж, химийн хүчиллэг хэрэгцэлийг өсөн нэмэгдүүлэхэд хүргэнэ. Химийн хүчиллэг хэрэгцээг бууруулахад мэргэжлийн тоног төхөөрөмж, газар шаардлагатай, жишээлбэл химийн оксиджуулах усан сан болон био оксиджуулах усан сан, эдгээрийн капиталын хөрөнгө оруулалт ба боловсруулалтын бэрхшээл нь хүчил-ш alkalinity тйн нейтралчлалын байгууламжуудаас ихөөр давж байгаа.

3.EDTA (этилендиаминтетрагидроксикапроний хүчил) ба түүний натрийн давс

EDTA болон түүний натрийн давс нь чухал сложилой нэгдэл бөгөөд энэ нь өргөн хүрээний координаци шинж чанараг төлөөлдөг бөгөөд бараг бүх металлын ионуудтай тогтвортой хелат үүсгэдэг. Энэ нь нейтраль ба сул шүлтлэг орчинд хэрэглэгдэж, зэврэлт багатай байдаг. Энэ нь шавар эрдэс бодис болон нимгэн төмрийн исэл бохирдлыг арилгахын тулд тохиромжтой юм.

4. Бусад сложилой агентууд

Жишээлбэл, шашны хүчил, салицилын хүчил, органик полифосфорын хүчил гэх мэт, хүчиллэг нь харьцангуй сул, гэхдээ сложилжих чадал нь гайхалтай, энэ нь сложилой агент болгон ашиглагддаг.

Кварц элсийг химийн боловсруулалтын аливаа байдалд илүү сайн шийдэл байгаа эсэх нь одоог хүртэл мэдэгдэхгүй байна. Мөн бүрдсэн бодис бүр нь тухайн давуу болон сул талуудтай байдаг, ихэвчлэн хэд хэдэн бодисыг холих замаар хамгийн сайн нөлөөг бий болгодог. Төрөл бүрийн бодисын хамтыг ашигласан нөлөө болон эмийн хөтөлбөрийг эмчилгээний зорилгоос тохирох эсэх нь бид кварц элсийг боловсруулахдаа анхаарах ёстой хүчин зүйлс юм. Бидний эхнэрт орон нутгийн нөхцөл байдалд үнэлгээ өгч, хамгийн тохиромжтой эмийн хөтөлбөрийг хэрэглэхийг хүсэж байна.