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1、石英原料及设备

（1）选取3个国产石英砂原料，杂质分析结果如下。

（2）氯化剂采用的是荆州太和气体的干燥氯（纯度99.5%）、干燥氯化氢气体（纯度99.5%）以及相应的不同比例混和气体，氯化焙烧装置如下。

（3）氯化提纯过程：称取量经水洗后的石英砂放入氯化焙烧装置，通入N2赶尽空气，然后通入氯化剂与石英砂混合均匀，将温度升至焙烧温度并保持时间。

氯化提纯原理：石英颗粒表层的碱金属、碱土金属和残余的包裹体等杂质在高温下与氯化氢反应生成气态氯化物，高温气流将这些杂质元素的氯化物带走，从而达到深度提纯的目的。

需要注意的是，高温氯化结束后，再用N2排尽焙烧尾气，氯化焙烧过程中产生的有害尾气通过碱液吸收处理。

提纯后的石英砂产品，洗涤烘干后对Al、Fe、Na和K四种主要杂质元素进行质量分数分析。

在氯化剂过量的情况下，氯化焙烧的温度和时长对提纯效果的影响较为关键。

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2、不同氯化剂对石英砂氯化提纯效果的影响

试验方案：称取4kg经水洗烘干后的国产石英砂1放入自主设计的氯化焙烧装置内，通入不同组成的氯化剂（干燥氯150g、干燥氯化氢300g、干燥氯化氢150g与氯75g混合气体）与石英砂混合均匀，在1000℃下，高温焙烧120min，得到石英砂产品并检测。

结果讨论：

不同种类的氯化剂对Na、Fe、K的提纯均有明显效果，使石英砂总杂质质量分数有程度降低，这对提升石英砂品质具有重大意义；

国产石英砂1中主要杂质元素为铝，但不同氯化剂对杂质元素铝的去除效果不明显；

使用干燥HCl气体对杂质Na的去除效果要大大优于HCl与Cl2的混合气体和单独的Cl2，其中干燥HCl气体对杂质Fe的去除率为82.9%，对杂质Na的去除率为73.8%，对杂质K的去除率为30%。

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3、干燥氯化氢气体对不同品质的石英砂氯化提纯效果的影响

试验方案：称取4kg不同品种（国内石英砂1、国内石英砂2、国外石英砂1）的石英砂，先经过水洗，在氯化焙烧装置内通入干燥氯化氢300g与4kg不同品种石英砂混合均匀，在1000℃下烘焙120min，得到石英砂产品并检测。

结果讨论：

氯化提纯工艺可降低不同品质石英砂杂质元素；

可将国外石英砂1的总杂质质量分数从16.24×10-6降低至13.61×10-6，且提纯后钾钠元素总质量分数低于1×10-6，降低了46.0%；

可将国产石英砂2的总杂质质量分数从36.75×10-6降低至25.87×10-6，且钠钾元素总质量分数由7×10-6降至低于1×10-6，降低了88.9%。